Технология бурения скважин для труб

Технология бурения скважин для труб

Технология бурения скважин для трубВ 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 Технология бурения скважин для трубскважинах, 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.

Технология бурения скважин для трубВ 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.

Технология бурения скважин для труб

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;Технология бурения скважин для труб
  • 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.

Читайте также:  Как заменить фитинг в пивном кеге

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.

Бурение скважины с обсадной трубой: особенности и технология

В населённых пунктах, расположенных вдалеке от города, централизованное водоснабжение, как правило, отсутствует. У хозяев частных домов выбор источника воды ограничен двумя вариантами: колодец либо скважина.

По своим эксплуатационным характеристикам скважина более предпочтительна. При этом, как показывает практика, лучше всего выполнять бурение с обсадной трубой.

Эта технология отработана и для специалиста не представляет никаких сложностей.

Технология бурения скважин для труб

При бурении водяных скважин обязательно используются обсадные трубы из различных материалов

Виды обсадных труб

Современная промышленность выпускает следующие виды труб для обсадки:

  • металлические. Именно такие изделия нашли наибольшее применение в качестве обсадных труб. Металлические трубы обеспечивают безопасность источника воды благодаря тому, что легко выдерживают небольшие подвижки грунта.

Но нельзя обойти вниманием один существенный минус стальной обсадки – подверженность коррозии.

В результате уже через непродолжительный период времени хлопья ржавчины с внутренней поверхности начнут попадать в воду, из-за чего её качество значительно снижается.

  Существуют два способа борьбы с этим явлением: изначальная установка обсадной трубы из нержавеющей стали и использование фильтров. Но, поскольку стоимость нержавейки немаленькая, заказчику такой вариант исполнения обойдётся очень дорого.

  • асбоцементные. Трубной продукции из этого материала тоже присущ ряд достоинств. Так, например, домовладельцев привлекает большой срок эксплуатации при невысокой цене продукции. Но применять асбоцементные обсадные трубы можно лишь на глубину до 15 метров, поскольку при большем значении этого параметра давление, оказываемое грунтом, способно вызвать разрушение данного непрочного материала. А стоимость работ увеличивает необходимость бурения канала с большим диаметром из-за значительной толщины стенок трубной продукции такого типа. И ещё следует помнить о вреде асбеста для здоровья человека.

Полезно знать! Хоть асбест связан цементом, со временем риск попадания этого материала в питьевую воду увеличивается.

  • трубы из пластика. В качестве обсадных используются изделия из полиэтилена и поливинилхлорида. Этим полимерам присущи качества, позволяющие минимизировать (насколько это возможно) уровень трудозатрат при монтаже обсадки и уменьшить финансовые расходы при эксплуатации созданной системы водоснабжения.

Если сравнивать пластиковые трубы с металлическими и асбоцементными аналогами, можно выделить их такие достоинства:

  • не подверженность коррозии;
  • процесс старения материала не вызывает попадание в воду опасных химических соединений;
  • на стенках полимерных труб не образуется известковый налёт;
  • физические и химические свойства обеспечивают продолжительный срок эксплуатации;
  • по сравнению с другими материалами соединение пластиковых элементов обсадки обеспечивает лучшую герметичность;
  • стоимость полимерных труб ниже этого показателя у существующих аналогов.

Технология бурения скважин для труб

Несмотря на популярность полимерных труб, для скважин, работающих в сложных условиях, применяют только стальные обсадные колонны

Из недостатков подобной трубной продукции можно выделить её неспособность выдерживать большие нагрузки.

Поэтому технология бурения с обсадной трубой из пластика ориентирована на создание скважины глубиной до 50 метров.

 Большое значение имеет диаметр трубного изделия, и выбирать его нужно максимально точно, поскольку от этого зависит потенциальный расход воды, а также возможная глубина бурения.

Технология обсадки

Основой специального оборудования, с помощью которого производится  бурение скважин, является бур. Именно его диаметр определяет сечение создаваемой скважины, а также обсадных труб.

Коротко саму технологию обсадки можно описать так: бур заглубляется посредством буровой установки. По мере того, как он опускается, в пробуренное отверстие вставляются  элементы труб. Соединяются они друг с другом на поверхности.

В результате обсадные трубы защищают канал от разрушения по всей глубине.

Иногда на пути бура встречаются твёрдые фракции или даже слои. Тогда в канал под напором подают воду. Она, размягчая грунт, позволяет продолжить бурение. По достижении заданной глубины обсадные трубы наверху крепятся. В канал же опускается другая труба.

Именно по ней с помощью насоса и будет подниматься вода. Чтобы минимизировать  риск возникновения неприятностей и обеспечить надёжную работу насосного оборудования следует установить фильтр, который предотвратит попадание в систему частиц песка и мусора.

Совет! Пользоваться водой даже при наличии фильтрующего компонента в конструкции скважины лучше не сразу, а слить некоторое её количество. И только добившись прозрачности и максимальной чистоты жидкости, её можно будет использовать в бытовых целях.

И ещё один момент. Чем на самом дне объём скважины будет больше, тем больше воды будет доступно потребителю. С этой целью, закончив строительство, на протяжении нескольких дней выкачивайте из скважины жидкость.

Технология бурения скважин для труб

Обсадная труба играет роль стенок шахты, вода же подается по другой трубе, которая опускается внутрь обсадки

По завершении всех этих процедур, когда вода станет чистой, целесообразно будет предоставить её образец в СЭС. Специалисты этой организации проведут анализ и выдадут заключение о пригодности/непригодности воды к употреблению.

Особенности обустройства

После того, как обсадка скважины будет произведена, специалисты рекомендуют засыпать на дно небольшое количество речного чистого песка и гранитную или мраморную крошку. Они будут выполнять функцию дополнительного фильтра. Тогда вода будет очень хорошего качества.

Почему требуется использовать крошку из камня твёрдой породы и речной песок.  Если засыпать на дно источника грунтовой песок либо известковый гравий, вода будет загрязнена примесями, неизменно содержащимися в этих материалах. Выходят вместе с жидкостью они очень долго, и на протяжении этого периода та будет мутной и для пищевых целей непригодной.

Вода идёт с громкими звуками и перерывами либо вообще из источника не поступает. Эти явления могут возникать по следующим причинам:

  • в источнике недостаточный уровень воды;
  • фильтр засорён или повреждён;
  • в подающей трубе нарушена герметичность;
  • вышел из строя обратный клапан насосного оборудовании.

Необходимость установки оголовка на обсадную трубу. Основной задачей данного элемента является предотвращение попадания в устье канала посторонних предметов. Кроме этого, немаловажным фактором является то, что оголовок защищает оборудование и комплектующие от кражи.

В целом, установив подобную конструкцию, хозяин решит вопросы такого плана:

  • вероятность промерзания зимой верхней части скважины уменьшится;
  • источник будет надёжно герметизирован;
  • дебет скважины увеличится;
  • можно будет подвешивать насос и надёжно крепить проводку.

Технология бурения скважин для труб

Оголовок — важная деталь скважины, это своего рода крышка, защищающая всю конструкцию от негативных факторов

Сегодня производители стараются максимально полно удовлетворить потребности клиента путём реализации дополнительных возможностей по использованию оголовка скважины. Наибольшее распространение получили следующие опции:

  • цанговые зажимы и секретные болты для защиты конструкции от взлома;
  • карабины и рым-болты для подвешивания оборудования;
  • дополнительные отверстия с пружинными предохранителями от перегибов для вывода кабеля питания и др.

Выбор диаметра

В настоящее время разработаны следующие методы бурения скважин:

  • с помощью шнека;
  • колонковое бурение;
  • ударно-вращательный метод;
  • способ ударно-канатного бурения с обсадной трубой.

Каждый из них рассчитан на формирование скважин, диаметр которых может варьироваться в определённых пределах. Например, при бурении с помощью шнека значение данного параметра колеблется в диапазоне 11≤Dскв.≤12,5 см, а при колонковом бурении 4,5≤Dскв.≤13 см, где Dскв. – диаметр скважины.

Читайте также:  Хомуты приварные крепления труб

Полезно знать! Правильный подбор способа бурения и числовых значений параметров всех элементов ствола, в том числе его диаметра, осуществляется с учётом поставленных задач на основе анализа особенностей приусадебного участка, а также характеристик имеющегося силового оборудования.

Технология бурения скважин для труб

Диаметр обсадной трубы подбирается в зависимости от типа бурения и размеров скважины

Большинство марок современных скважинных насосов выпускаются с диаметром 74 миллиметра (3 дюйма) и 100 миллиметров (4 дюйма).

Для трёхдюймового насоса выбор трубы проводится по следующему принципу: к диметру, выраженному в миллиметрах (в нашем случае это число 74) прибавляется толщина стенок конструкции (у полиэтиленовой обсадки она составляет 15 миллиметров) и зазор между самим насосом и трубой (обычно это 4 миллиметра). В итоге получается  миллиметра.

Таким образом, с учётом стандартной номенклатуры выпускаемых, например, стальных обсадных изделий, приобретать подобную трубную продукцию следует с диаметром 127 или 133 миллиметра  — это ближайшие стандартные значения.

Представленный пример носит практически идеальный характер, поскольку реальный размер ствола, хоть и не на много, но, всё-таки, может отличаться. Обусловлено это сложной конструкцией сооружения, геометрия которого зависит от различных факторов. В частности, от структуры геологического разреза на участке.

Длина звеньев колонн из обсадных труб колеблется в диапазоне  метра, а при бурении начинают их опускать с большего диаметра. По мере увеличение глубины скважины осуществляется переход на малые сечения. Соединение звеньев между собой выполняется свинчиванием методом «труба в трубу», муфтами либо ниппелями.

Советы по прочистке скважины

Необходимость выполнения данной процедуры возникает по следующим причинам:

  • снижение уровня зеркала;
  • ухудшение состава воды;
  • уменьшение дебета.

Технология бурения скважин для труб

Скважину, оборудованную обсадной трубой, можно использовать долгие годы,а при необходимости и легко провести прочистку

Советы профессионалов по борьбе с этими явлениями в обобщённом виде звучат так:

  • чтобы не допустить обильное засорение скважины во время её эксплуатации, на этапе обустройства подбирайте насос и фильтры очень тщательно. Особому контролю подлежит их совместимость с диаметром применяемых труб;
  • регулярность проведения очистки пробуренного источника – основное правило, которым должен руководствоваться хозяин дома, желающий избежать серьёзных материальных затрат, когда выполнить работу самостоятельно будет невозможно и придётся привлекать бригаду профессионалов;
  • если пробуренный источник используется только летом, в осенне-зимний период рекомендуется не реже одного раза в месяц прогонять воду с помощью насоса по системе вхолостую;
  • при невозможности самостоятельной прочистки скважины следует воспользоваться услугами специалистов. Они оперативно решат проблему, поскольку в их распоряжении находятся все необходимые инструменты и оборудование.

Конечно же, если вы планируете пользоваться скважиной всего один сезон, можно обойтись и без обсадки. Но по происшествии времени подвижки грунта вызовут его осыпание. Тогда вы не только останетесь без воды, но и потеряете часть оборудования  — подающую воду трубу и фильтр.

Технология бурения скважин на воду

Технология бурения скважин для трубПочему в скважину необходимо монтировать две трубы, если добыть воду можно и с одной? Почему все нормативы на промышленные скважины требуют установки МИНИМУМ двухтрубной конструкции? Ответ на эти вопросы, как бы это не парадоксально звучало, заключается в том, что такой подход является наиболее выгодным с экономической точки зрения.

Как известно, на стоимость любой конструкции влияют 4 компонента. Первый – это цена закупа оборудования. Второй – стоимость монтажа оборудования. Третий – расходы на обслуживание. И, наконец, четвертый – затраты на демонтаж старого/ монтаж нового оборудования при замене по истечении срока службы.

Допустим, мы покупаем насос для скважины (для примера возьмем средние цены). Первый вариант — насос Грундфос (30 тысяч рублей), монтируем его в скважину (еще 10 тысяч). Итого 40 тысяч рублей.

Второй вариант — насос Водолей (8 тысяч рублей), монтаж (5 тысяч). Итого: 13 тысяч рублей. На первый взгляд, что тут думать – разница почти в 3 раза.

Но если Вы планируете эксплуатировать скважину в течение длительного времени, то продолжите расчеты по нескольким пунктам.

Затраты на эксплуатацию. Насос Грундфос потребляет 700 Вт/ч каждый час, а Водолей 1280 Вт/ч при одинаковой производительности. Каждый час разница составляет полкиловатта.

Сегодня электричество стоит не так уж и дорого, а сколько оно будет стоить через 3-5 лет? Уже в первые 7 лет эксплуатация Грундфоса даст ощутимую экономию в 50-40%, без учета, что с каждым годом оплата за электроэнергию растет.

Срок службы. У насоса Грундфос – 20 лет, в течение которых, кроме амортизации, он не потребует от Вас никаких затрат – ни временных, ни трудовых. У Водолея – 7 лет, заложенных конструкцией.

Что дальше? Демонтаж (5 тысяч рублей), покупка нового насоса (9 тысяч – за это время цена подрастет), монтаж нового насоса (5 тысяч). Итого: общая сумма за 7 лет 32 тысячи рублей, не считая энергозатрат.

Новый насос проработал еще 7 лет и снова потребовал замены по той же схеме: демонтаж + покупка + монтаж.

Итого: за 14 лет эксплуатации с насосом Водолей мы проиграли в расходах на электричество (40-60%), двойной монтаж/демонтаж, покупку нового оборудования.

В долговременной перспективе выясняется, что насос Грундфос был изначально более экономичным вариантом (при этом у него есть еще дополнительные защитные функции, предохраняющие от поломок и замены в аварийных ситуациях, что тоже экономит Ваши деньги).

Дальновидный расчет на завтра помогает выбрать наиболее выгодный вариант сегодня. Как гласит известная поговорка, мы не так богаты, чтобы покупать дешевые вещи.

Тот же самый алгоритм относится и к выбору конструкции скважины. Конечно, для эксплуатации на 1 сезон уместен и бюджетный вариант. Но если Вы планируете решить вопрос с водоснабжением дома, коттеджа, садового участка один раз и на долгие годы, есть смысл заглянуть на пару шагов вперед.

В скором времени дешевую конструкцию однозначно придется переделывать, а скважину ремонтировать.

Именно поэтому промышленные скважины выполняют с расчетом на то, чтобы переделок было как можно меньше – это не только затраты на монтаж/демонтаж старого/нового оборудования, но и неминуемая остановка производственного процесса, которая повлечет за собой колоссальные убытки, в несколько раз большие, чем будут потрачены на бурение новой скважины.

1. Общие характеристики и отличия двухтрубной от однотрубной обсадной колонны

Что такое двухтрубная конструкция скважины и каковы ее особенности?

Технология бурения скважин для трубСкважиной с двухтрубной обсадкой называют конструкцию, состоящую из двух колонн (кондуктор и рабочая колонна), вставленных одна в другую по принципу телескопа. Обе трубы должны выходить на поверхность и выступать на высоту 0,5 метра (согласно установленным нормативам на заложение скважины).

Внешняя технологическая колонна — кондуктор — монтируется на глубину до разборной скалы и упирается в неё.

Кондуктор является первым эшелоном защиты от верховых вод, задает механическую прочность конструкции, значительно увеличивает срок эксплуатации, а также обеспечивает сохранность скважины от ударов и механических повреждений на поверхности во время работ, проходящих в непосредственной к ней близости (земляных, общестроительных, ландшафтных и пр.).

Внутренняя колонна – рабочая – должна монтироваться на глубину не менее 3-5 метров в коренные скальные породы (т. е. 20-50 м от поверхности). Рабочая колонна служит для отсечения «верховодки», залегающей в приповерхностной, рыхлой части разреза, и подземных вод, содержащихся в коре выветривания, обеспечивая добычу подземных вод из скальника стабильно высокого качества. 

Зачем нужна двухтрубная конструкция, в каких случаях она ставится?

Бурение скважины с монтажом двухтрубной конструкции в условиях Складчатого Урала не требуется только в случаях выхода скальной породы на глубине 0,5 метра от поверхности, или когда скважина бурится с целью отбора верховой воды в технических целях. Во всех остальных случаях, которые составляют 95% от общего числа скважин — двухтрубная конструкция с использованием внешней стальной трубы необходима.

Читайте также:  Tim фитинги для сшитого полиэтилена

Давайте более подробно ознакомимся с механизмом влияния внешних факторов на срок службы скважины и нейтрализацию этих воздействий при правильном бурении скважины и монтаже двухтрубной конструкции.

В радиусе 60 км от Екатеринбурга наиболее часто встречаются два типа разрезов в соответствии с типом местности:

  • Первый тип — заболоченная в различной степени местность (на рисунке геологического разреза можно увидеть последовательность слоев: торф, дресва, спрессованный песок, крепкая скала — в основном гранитоиды и габброиды);
  • Второй тип — равнинно-холмистая местность (растительно-почвенный слой, глина, глина с водой и щебнем, разборная скала, дресва и крепкая скала; это в основном вулканогенные и метаморфические комплексы пород – различные сланцы, туфы и пр.). Такой разрез пород мы можем наблюдать на восточном, юго-восточном и южном направлениях.

Ясно, что при бурении (и обсадке) скважины необходимо обсаживать торфяные и глинистые отложения стальной трубой, иначе горизонтальные подвижки и вымораживание грунта нарушат конструкцию.

Ставить пластиковый кондуктор не имеет смысла – он недостаточно прочен для того, чтобы сопротивляться кольцевой нагрузке: его сжимает, рвет и выталкивает на поверхность. (Кольцевая нагрузка — это постоянное боковое давление, механическая нагрузка, идущая перпендикулярно или под углом к трубе вследствие горизонтальных подвижек грунта.)

Условиями, требующими монтажа именно стального кондуктора, являются:

Сдавливание мерзлотными водами. Для установки любой обсадной трубы нужно пробурить породу чуть большим диаметром и вставить в образовавшееся пространство трубу.

При этом образуется небольшой зазор между трубой и грунтом (он называется «затрубное пространство»).

Спустя некоторое время мелкие камешки со стенок начинают неравномерно осыпаться, и затрубное пространство заполняется рыхлым грунтом с пустотами.

Весной в дневное время при положительных температурах растаявший снег превращается в воду и просачивается в затрубное пространство (пустоты и рыхлый грунт его заполняющие).

В ночное время при отрицательных температурах просочившаяся вода замерзает и расширяется (есть у нее такое свойство), соответственно расширяются пустоты и затрубное пространство.

Давление оказывается как на породу, так и на трубу, которую сдавливает, но не строго перпендикулярно, а разнонаправлено, толкая ее в разные стороны – под углами, вниз или вверх, на поверхность.

На следующий день вода в расширившемся затрубном пространстве тает, уменьшаясь в объёме.

Но образовавшееся свободное пространство заполняет растаявший снег с талой водой с поверхности, а вечером температура снова опускается ниже нуля.

Эти циклы повторяются вновь и вновь, постоянно толкая трубу, расширяя затрубье, до того момента, пока не установится относительно постоянный положительный температурный режим.

Сдавливание замерзлым грунтом. Многие виды глинистого грунта, даже при отсутствии грунтовых вод, изменяются в объеме при колебаниях температуры, проще говоря, при замерзании глину пучит.

Как правило, при понижении температуры грунт стремится расшириться и выталкивает из себя любые инородные тела на поверхность, даже если тело цельнометаллическое, не имеющее внутри полостей и пустот (например, чугунная болванка).

Это явление особенно ярко выражено в случае глинистых грунтов, однако в разной степени проявляет себя и при любом другом разрезе грунта.

Повреждение при монтаже. Если кондуктор не из буровой стали, а из строительной, и тем более, если трубы электросварные, а не горячего ката бесшовные, то высока вероятность появления брака во время монтажа.

При монтаже буровая установка осуществляет давление на трубу. Если сталь низкосортная, то резьбовое соединение может лопнуть, деформироваться, сорваться, сдвинуться и т.д.

Такие повреждения приведут к попаданию в пространство между трубами — в уже рабочий водонос — «верховодки», рыхлых сыпучих пород, песка и всевозможных нечистот.

Причем о повреждении трубы такого рода заказчик может узнать только от буровика – внутрь скважины Вы заглянуть не сможете и визуально не определите (а буровик, кстати, не заинтересован в том, чтобы афишировать столь существенные недостатки своей работы, скорее всего, Вам никто об этом не сообщит).

Повреждения кондуктора при монтаже скважины (с перфорированной рабочей колонной) равносильны отсутствию кондуктора: через отверстия начинает затягивать песок, гумус, глину, и все это Вы будете выкачивать.

Данную ситуацию можно считать аварийной, поскольку она приводит к получению воды только технического качества.

С течением времени скважина заилится и «умрет», ее срок жизни сократится максимум до 1-5 сезонов, при этом быстро износится и насос.

возможность просадки стальной трубы (в отличие от пластиковой).

При смерзании и размораживании, а также вымораживании грунта, горизонтальных подвижках, вызванных колебанием уровня грунтовых вод (на глубине от 0 до 8 м), почва оказывает давление на внешнюю технологическую колонну — кондуктор. Если колонна кондуктора пластиковая, то трубу может попросту выдавить на поверхность, деформировать либо порвать.

Стальная же труба, в случае качественной установки без нарушения технологии, продолжает выполнять свои функции длительный период без вероятности возникновения каких-либо проблем. 

Другими словами, даже если во время очередного цикла замерзания-размерзания ее выдавило на 0,5 см, когда потеплеет, она просто просядет обратно (пластиковая так «не умеет»). 

Технология бурения скважин для трубАбсолютно неграмотно «менять слагаемые местами» – делать пластиковую трубу внешней, а внутреннюю — стальной. Почему это халтура? Внутренняя стальная труба будет давать ржавчину воде, а внешний пластик не справится с технологической нагрузкой и не обеспечит никакой защиты от механических повреждений, фактически послужит просто «украшением».

Мы помним, что стальной кондуктор должен притираться к скале, внутри должна быть установлена пластиковая труба – только в этом случае работа называется корректной. Потому что сталь будет защищать пластик, а пластик сохранять воду нормального качества.

Стальная труба обязательно должна быть внешней, а не внутренней. В противном случае мы получаем только минусы.

Если же мы хотим добиться хороших результатов, то стальная труба должна быть из качественной буровой стали и должна быть вмонтирована на коронку в скальный грунт.

Только так все преимущества использования данной конструкции сохраняются и можно выбирать любой тип пластика для создания внутренней рабочей колонны.

Выше уже прозвучал вопрос — почему нужно использовать две трубы, когда можно обойтись одной стальной трубой? Есть еще один момент: стальная труба надлежащего качества отличается достаточно высокой ценой, и при этом даже стальная труба категории Д будет в небольшом количестве давать ржавчину, не говоря уже о других, низкоуглеродистых сортах стали. Чем ниже качество стали, тем всегда будет хуже качество воды.

Пластиковая труба не оказывает негативного влияния на воду, поскольку не боится коррозии, однако подвержена механическим повреждениям и подвижкам, она более хрупкая и более мягкая, а значит, её может смять, порвать и/или вытолкнуть на поверхность.

Оптимальное решение по соотношению «цены-качества» – в комбинации двух этих материалов: сталь + пластик. При совмещении обоих видов труб долговечность и прочность конструкции обеспечивается стальным кондуктором, не соприкасающимся с водой, а качество воды в скважине сохраняется благодаря использованию рабочей колонны из пластиковой трубы.

Подведем очередной итог. Трудно спорить, что двухтрубная конструкция скважины дороже, чем однотрубная, особенно пластиковая – разница по стоимости примерно в 3 раза. Но однотрубная пластиковая с самого начала будет работать хуже и проработает меньше.

Выбирая 2-трубную технологию, мы минимизируем расходы на установку фильтров, без которых не обойтись при 1-трубной пластиковой колонне, особенно, если труба некачественна и выделяет в воду вредные вещества (например, ПНД из вторичного сырья), или установлена с ошибками.

Сочетание стальной и пластиковой трубы позволяет сохранить конструкцию в лучшем виде во время и монтажа, и эксплуатации. Таким образом, в долгосрочной перспективе мы разумно сэкономим бюджет. Не потребуется перебуривать скважину уже через 3-5 лет, сомневаться в качестве воды, чего не будет при использовании одного пластика либо одной стали.

Вспомним пример с расходами на установку насоса, который мы привели в начале раздела – логика та же: первоначально 2-трубная конструкция несколько дороже, но она однозначно более надежна, долговечна, более безопасна и полностью окупается за длительный период эксплуатации.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector