Для чего применяют обсадные трубы

Купив участок, многие задумываются о бурении собственной скважины. В процессе работы возникает вопрос для чего нужна обсадная труба. Начнем с определения.

Обсадная труба – это продукт из пластика, металла или композитных соединений. Он имеет цилиндрическую форму, монтируется в пробуренную скважину.

Изделие играет роль колонны, которая поддерживает и оставляет неизменным состояние стенок скважины в процессе эксплуатации конструкции.

Альтернативное определение – это трубной прокат, препятствующий осыпанию стенок. Вторая функция — аккумулирование подземных запасов воды за счет установки насоса.

Вне зависимости от материала, изделие выполняет две задачи:

1. Стабилизация грунтовых стенок скважины. Высокая прочность препятствует подвижкам земляной массы.
2. Обеспечение герметичности системы подачи воды, что актуально в регионах, где много водоносных горизонтов, часть которых использовать даже для технических нужд не рекомендуется.

Сейчас на рынке популярны материалы с заводской резьбой. При выталкивании воды на поверхность она выполняет функцию фильтра, препятствуя проникновению в скважину жидкости из другого горизонта.

Для чего применяют обсадные трубы разобрались. Рассмотрим основные типы изделий.

Требования к обсадным трубам

Обсадные трубы популярны на отечественном рынке, так как соответствуют следующим требованиям при бурении и эксплуатации скважин:

1. Выдерживают высокое внутреннее и наружное давление, а также растягивающие и изгибающие нагрузки.
2. Имеют достаточную коррозионную стойкость к агрессивным средам (нефть, пластовые флюиды).
3. Обладают минимальными овальностью и кривизной для свободного спуска инструмента.
4. Имеют резьбовые соединения для монтажа колонны труб и элементов обвязки скважины.
5. Создаются из прочных, вязких материалов с большим запасом пластичности.  
6. Хорошо поддаются гибке, развальцовке и расточке под муфты.
7. Технологичны при сварке и нанесении изоляционных покрытий.
8. Имеют антикоррозийное, морозоустойчивое и термостойкое покрытие.

Если металлопрокат соответствует всем описанным выше требованиям, то это гарантирует надёжную работу обсадных колонн при длительной эксплуатации скважин. Чтобы выбрать качественную обсадную трубу для конкретной скважины, обратите внимание на основные параметры:

1. Материал труб — стальная или полимерная основа зависит от условий эксплуатации и агрессивности среды. 
2. Толщина стенки труб и группа прочности должны обеспечивать необходимую прочность при заданных нагрузках.
3. Диаметр и длина труб, соответствующие профилю скважины и проекту. 
4. Тип резьбового соединения труб, который зависит от оборудования на скважине. 
5. Наличие муфт или других конструктивных элементов для монтажа.
6. Вид внутреннего и внешнего антикоррозийного покрытия.
7. Технологичность обсадных труб для транспортировки, спуска в скважину и цементирования.
8. Стоимость обсадных труб с учётом их эксплуатационных затрат на весь жизненный цикл.

Учёт всех этих нюансов поможет подобрать оптимальный тип и размер обсадных труб при бурении или ремонте скважин.

Виды обсадных труб

Выбор конкретного материала зависит от типа грунта и климатических условий в регионе.

Стальные изделия используются для организации артезианских скважин, и легко устанавливаются на известняк и песок. Закаленный сплав устойчив к механическим нагрузкам, высокопрочный.

Диаметр — 114-508 мм с толщиной стенок 5-6 мм. Такие параметры обеспечивают срок эксплуатации системы водозабора на протяжении более 50 лет.

Важный нюанс: пробуренная магистраль со временем может заиливаться, и для восстановления работы используются буровые инструменты. Только сталь способна выдержать нагрузку оборудования для прочистки системы.

У стальных конструкций есть и недостатки – это низкая устойчивость к коррозии из-за влажной среды, а также появление ржавчины в воде с течением времени. Эту проблему частично могут решить фильтры.

Стальные изделия для обсадных колонн рекомендуют использовать только для создания глубоководных скважин из-за высокой стоимости.

Пластиковые аналоги популярны для организации системы водозабора на песок с предельной глубиной 60 метров. Материал за счет химического состава имеет следующие преимущества:

• Продолжительный срок эксплуатации.
• Химически нейтрален к условиям окружающей среды.
• Коррозия не влияет на эксплуатацию.
• Легкость монтажа.
• Низкие затраты на организацию системы водоснабжения.
• Малый удельный вес и удобство соединения (резьбовое).

Номинальный диаметр полимерного продукта 80-200 мм.

Серьезный недостаток – это низкая устойчивость к механическим нагрузкам. Отсюда ограничения на глубину скважины, повторно разбурить ее проблематично, иногда и невозможно.

Асбестоцемент устойчив к агрессивным средам, мало подвержен коррозии, его рыночная стоимость низкая, но повышенная хрупкость. 

Поэтому производитель наращивает толщину, чтобы конструкция могла поддерживать стабильность стенок скважины. На практике это приводит к увеличению диаметра магистрали при бурении, повышение стоимости работ. 

Асбестоцементные изделия используются для обсадки на глубину до 100 метров.

[include_post id=»16255″]

Разновидности обсадных труб

Самые распространенные на рынке обсадные трубы создают из стали и полимером. Обсадные трубы из металла бывают:

1. Эмалированные — из углеродистой стали с внутренним эмалевым покрытием, защищающим от коррозии. Применяются для защиты от неагрессивных сред.
2. Оцинкованные — углеродистая сталь с цинковым антикоррозийным покрытием. Применяются в неагрессивных и слабоагрессивных средах.
3. Из нержавеющей стали — высокая коррозионная стойкость. Для высокоагрессивных сред. Дорогие.

Пластмассовый (полимерный) обсадной трубопрокат:

1. Из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП). Экономичный вариант для неагрессивных сред.
2. Из поливинилхлорида (ПВХ). Применяются в слабоагрессивных средах. 
3. Фторопластовые — высокая химстойкость, для агрессивных сред. Дорогие.

Выбор материала обсадных труб зависит от геологических условий эксплуатации скважин и экономических соображений.

Достоинства стальных обсадных труб

Изделия из стали регламентируются ГОСТ 632-80. Диаметр 114-508 мм, а толщина стенок – 5-6 мм.

Правильный монтаж продляет срок эксплуатации колонны в артезианской скважине до более чем 50 лет.

Преимущества	Недостатки
Длительный срок эксплуатации	Низкая устойчивость к коррозии из-за чего в воде со временем появляется примесь ржавчины
Возможности прочистки системы после заиливания	Высокая стоимость изделия с толстыми стенками
Высокая прочность и устойчивость к механическим нагрузкам, ударам
Конструкция выдерживает повышенное внутреннее давление

Группы прочности стальных обсадных труб – это С, Д, К, Е, М и Р. Маркировка изделия состоит из клейма, где указаны:

• Условный диаметр.
• Группа прочности.
• Длина резьбы.
• Толщина стенки.
• Товарный знак промышленного предприятия.
• Дата выпуска.

Изготовление обсадных труб происходит по двум технологиям – сварной и прокатной. В первом случае используется листовая заготовка или штрипс, для проката требуется гильзовая форма. После ее деформируют горячим или холодным способом до получения нужных параметров.

Монтаж обсадной трубы

Организация системы водоснабжения начинается с бурения скважины. Основной инструмент – это бур, размер которого подбирается под диаметр колонны.

По мере продвижения бура стенки поддерживаются элементами колонны. Они соединяются на земле, постепенно спускаясь вниз.

Из-за особенностей почвы часто проводится промывка – вода подается через бур, чтобы размягчить почву, и вымыть твердые соединения, мешающие работе установки.

По достижению нужной глубины, колонна закрепляется наверху. В нее вставляют подающую трубу, и насос, выталкивающий воду на поверхность.

Важно, чтобы внизу подающего элемента был фильтр, препятствующий попаданию песка и грунта в воду.

Сразу подавать воду в дом не стоит, так как нужно время для получения прозрачной и чистой жидкости.

Многие жалуются на дефекты обсадных труб, когда вода из подземного источника не подается или процесс прерывается, слышны громкие звуки. Однако причин у феномена несколько:

• Низкий уровень воды.
• Засорение или механическое повреждение фильтра.
• Нарушение герметичности в подающей конструкции.
• Обратный клапан насосной станции вышел из строя.

Прежде чем грешить на колонну, проверьте оборудование и подающую конструкцию системы водоснабжения.

Области применения

Обсадные трубы широко используются в следующих областях:

1. При строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Их спускают в буровую скважину для предотвращения обвалов стенок ствола и перетоков пластовых флюидов.
2. Для обустройства водозаборных и наблюдательных гидрогеологических скважин (трубы из пластмасс, стали). Защищают водоносные пласты от загрязнения.
3. При прокладке магистральных нефтегазопроводов, заглублённых переходов через водные преграды (защитные футляры-кожухи).
4. Для цементирования, укрепления опор высотных сооружений, мостовых конструкций. 
5. При устройстве шпунтового ограждения котлованов и крепления стенок каналов, тоннелей.
6. Для обустройства тепловых скважин в геотермальной энергетике.
7. Как временные защитные конструкции при прокладке различных инженерных коммуникаций методом горизонтального бурения.