Металл или пластик скважина
Какую обсадную трубу для скважины выбрать металл или пластик
Что такое обсадная труба
При бурении скважины – имеющую большую глубину и малый диаметр, специальная труба (обсадная колонна) меньшего диаметра, вставленная в скважину, выполняет много важных функций.
Функция #1: Такая труба, прежде всего, обеспечивает защиту от обвала земли в скважинное пространство, защищает его от проникновения сточных вод с верхнего слоя грунтов, грунтовых вод из рядом расположенных пластов, посторонних частиц и пр.
Функция #2: Обсадная колонна является, по сути, наружными стенками скважины, и обеспечивает её прочность.
Функция #3: При бурении в одну обсадную трубу, она является и эксплуатационной колонной, так как она собирает воду с водоносного горизонта, которую в дальнейшем транспортирует вверх насосное оборудование. Различные буровые предприятия используют обсадные колонны разного типа, что зависит от условий эксплуатации.
Различные буровые предприятия используют обсадные колонны разного типа, что зависит от условий эксплуатации, климатических условий, глубины залегания водоносных слоёв, типа скважины на воду (на песок, на известняк). Поэтому проблема выбора, какую обсадную трубу выбрать для скважины, является очень важной, от решения которой зависит качество добываемой воды, долговечность функционирования скважинной системы, и надёжность источника водоснабжения.
К обсадной колонне предъявляются определённые требования, исходя из которых, и нужно делать их оптимальный выбор.
Обсадные колонны должны быть долговечными при полной герметичности в течение всего срока эксплуатации, отвечать положенной прочности, характеризоваться стойкостью к негативному влиянию химически активных элементов в окружающей среде, и устойчивостью к давлению пластов горизонтального типа (к сжатию). Помимо этого материал, из которого изготавливают колонны, не должен оказывать воздействие на качество добываемой воды.
Читайте также: Как выбрать правильный диаметр обсадной трубы для скважины
Виды и особенности обсадных труб
Выбор материалов для каждого конкретного случая зависит от множества причин (глубина бурения, конструкция собственно скважинной системы, технологические способы бурения, используемое буровое оборудование, диаметр скважины, состав слоёв грунта по всей глубине и пр.). Кроме того, каждый материал для изготовления обсадной трубы характеризуется своими достоинствами и недостатками, поэтому его выбор является индивидуальным.
Поэтому, выбирая, какие трубы лучше для скважины, необходимо:
Произвести геологические изыскания и расчёты, чтобы определить оптимальную глубину скважины.
Составить литологический разрез грунтовых пластов по всей глубине, чтобы определить, расположены ли водоносные слои над конкретным, какие породы подлежат бурению по глубине, существуют ли негативные факторы, например, плывуны и пр.
Сделать анализ состава воды для выбора типа фильтра.
Что выбрать?
1. Трубы стальные обсадные по ГОСТу 632-80 и муфты к ним
Стальная обсадная колонна представляет собой наиболее популярное решение, и по многим показателям отвечает всем требованиям. Её долговечность достигает срока в 50 и более лет, она выдерживает давление больших значений, включая давление при движении пластов, и не выделяет в воду вредных веществ. Единственным недостатком колонн из чёрной стали считается образование ржавчины, однако современные фильтры отлично решают эту проблему. Помимо этого металлические трубы из стали легко поддаются очистке при заиливании.
Однако высокая стоимость обсадных труб из стали делает их экономически невыгодными при бурении на песок. Хотя для обустройства артезианских скважинных систем они незаменимы, экономически обоснованы, и их рекомендуется использовать – срок эксплуатации стальных колонн достигает срока службы собственно скважинной системы.
Скачать в PDF ГОСТ 632-80 Трубы обсадные и муфты к ним.
Читайте также: Как вытащить обсадную трубу из скважины
2. Оцинкованные, нержавеющие и эмалированные
Оцинкованные обсадные трубы для свай характеризуются всеми положительными качествами и свойствами труб из чёрной стали, и отличаются дополнительно высокой стойкостью к образованию коррозии. Однако большая стоимость по сравнению с традиционными трубами не окупается повышением цены, и делает их применение нерациональным. Помимо этого, по истечении времени оцинкованные колонны могут выделять в воду вредный для людей оксид цинка, что делает их небезопасными с точки зрения экологической чистоты.
Эмалированные обсадные трубы при многих достоинствах имеют большой эксплуатационный недостаток – они подвержены повреждениям при малейших механических влияниях (ударам, царапинам, сколам) при установке. А любой повреждённый участок, лишённый защитной эмали, является источником образования коррозии.
3. Асбестоцементные трубы
Основным преимуществом асбестоцементных обсадных колонн считается их дешевизна. Однако бытующее мнение о их вредности (мало подтверждённое), хрупкость и большая толщина стенок, сложный монтаж, сделали их непопулярным изделием для бурения скважин.
4. Пластиковые трубы
Современные пластиковые обсадные колонны применяются сравнительно недавно, и полной картины их поведения в разных условиях в течение длительного времени, нет. Точно можно сказать, что такие трубы отличаются стойкостью к образованию коррозии, плесени, грибковых поражений, а также, не выделяют в воду вредные вещества.
Сегодня выпускают три типа пластиковых колонн – из ПВХ, ПП и ПНД. К их основным достоинствам относятся:
- небольшая стоимость;
- высокая степень герметичного соединения;
- малый вес;
- простой и быстрый монтаж.
Конечно, выбор обсадной трубы, как и всей конструкции скважины, делает, в конечном счёте, владелец участка, однако, информация о возможностях, достоинствах и недостатках каждого вида обсадной трубы, является очень полезной при принятии решения.
Статья обновлена: 19.02.2020
skvagina.ru
Обсадные трубы – пластик или металл? (часть 1)
Одним из самых насущных вопросов при бурении скважины на воду является дилемма – какие трубы использовать при обсадке скважины? Еще 20-30 лет назад проблемы выбора не было – в СССР использовались исключительно металлические трубы. Но технологии не стоят на месте и со временем трубы из ПНД дошли и до нашей страны. Какие преимущества и недостатки имеет каждый вид?
Металлические обсадные трубы, в первую очередь, обладают повышенными прочностными характеристиками. В их пользу говорит опыт использования в течение многих десятилетий в тысячах скважин по всей стране. Срок службы таких труб составляет от 10 до 50 лет, но что важнее – они позволяют осуществлять ремонт скважины в случае появления каких-либо проблем (засорения, разрыва и т.п.). Дело в том, что проведение некоторых ремонтных работ связано с большой нагрузкой на трубу, которую металл без проблем выдерживает, а вот пластик может повредиться, что влечет за собой разгерметизацию трубы и поступление в воду нежелательных примесей. С прочностными характеристиками связано и еще одно достоинство металлической обсадки – в сложных грунтах, где существуют плывуны, такую трубу не «поведет», она со временем не изменит своего вертикального положения в шахте, что является гарантией работоспособности скважины на воду. Также существует распространенное мнение, что металл более экологичен, чем пластик. Однако современная промышленность производит пластиковые трубы, которые отвечают всем требованиям санитарной безопасности, поэтому такое мнение скорее из области народных мифов и поверий.
Что касается недостатков металлических обсадных труб, то их два. Во-первых, при постоянном воздействии окружающей среды любой металл со временем начинает испытывать негативное влияние коррозии. Если была использована качественная сталь, то он минимален, если более дешевая – проблемы будут серьезнее. Здесь многое зависит от того, какой тип скважины, глубина и на какой срок службы рассчитывают хозяева. Если изначально речь идет о скважине на песок глубиной 20-30 метров, которая к тому же бурится в качестве временной меры или для сезонного использования, то принципиального вопроса в выборе материала для обсадки нет, и металл, и пластик справятся со своими задачами.
Во-вторых, обсадная колонна из металла дороже, чем при использовании пластика. И чем глубже скважина, тем больше будет разница в конечной сумме. В зависимости от подрядчика и используемых материалов, разница в паре «металл – пластик» может доходить 1,5-2-кратной. Но экономить на таком вопросе, как скважина для подачи воды, которая строится на много лет, явно недальновидный шаг.
rosprombur.ru
Обустройство скважины: пластик или металл?
Собственная скважина на воду – достаточно дорогой проект, и возможность сэкономить всегда привлекает. Этим пользуются компании-подрядчики, активно продвигающие обсадные колонны из НПВХ трубы. «Дешевле металла и не ржавеет» – убедительный аргумент для частного заказчика, и про другие свойства слушать ему уже неинтересно. Будет достаточно, если подрядчик скажет, что они «не хуже».
Но давайте все-таки попробуем честно сравнить НПВХ со сталью по другим эксплуатационным показателям. Не является ли цена единственным преимуществом пластика?
Сравнение металлических и пластиковых труб
На открытом воздухе коррозия проедает дыры в незащищенных стальных трубах буквально за несколько лет. Именно этим фактом манипулируют, когда хотят превознести пластик. Обратите внимание на ключевую фразу «на открытом воздухе». Атмосфера в скважине имеет низкую окислительную способность, поэтому металл здесь покрывается не рыжей ржавчиной, а черной закисью железа, которая является естественной защитой – такой же, как патина на поверхности меди. Поэтому коррозионная стойкость НПВХ именно в обсадной колонне не может считаться ключевым преимуществом.
Наглядное представление о бактериостатических свойствах можно получить из результатов исследований германских ученых. По графику видно, что сталь по этому показателю практически не отстает от НПВХ и на порядок превосходит самый распространенный пищевой пластик – полиэтилен.
Рост количества бактерий в трубах из различного материала за 120 суток (данные Института гигиены и общественного здоровья при Боннском университете)
А теперь сравним пределы прочности на разрыв. Цифры можно найти и у производителей труб, и в справочниках по материаловедению:
- 45 – 55 МПа у НПВХ;
- 490 МПа у стали 09Г2С.
Разница в 10 раз весьма существенна. В артезианской скважине, где обсадная колонна проходит через песок, известняк, крупнообломочные породы и верховодку, смещение пластов – обычное явление. Смещение соответственно дает дополнительную нагрузку на колонну. И пластик, в отличие от металла, больших нагрузок не выдерживает.
Как отмечают спецы-«геофизики», работающие по гарантийным случаям, большинство обращений клиентов связано именно с нарушением целостности НПВХ колонн в результате движения подземных пластов.
Идеальный вариант – двух и трех трубные конструкции
Двухтрубная (а иногда и трехтрубная) конструкция - наилучший вариант обустройства скважины. Наружная металлическая обсадная труба защищает внутреннюю эксплуатационную колонну из пластика от сдвига и сдавливания горными породами, и срок службы скважины увеличивается.
Но главное - подобная конструкция делает скважину ремонтопригодной. Когда трубы износятся в силу естественных причин, их невозможно заменить теми же диаметрами. В случае же двухтрубной конструкции, просто вынимается внутренняя пластиковая труба и вставляются новая металлическая и пластиковая трубы с меньшим диаметром. По сути, получается полностью обновленная скважина без необходимости бурения (просто с чуть меньшим диаметром труб).
Таким образом, двухтрубные колонны позволяют увеличить срок их эксплуатации в два раза.
Другое важное преимущество такой конструкции – возможность «добуривания» скважины. Если по какой-то причине зеркало воды упадает ниже забоя (такое, к сожалению, случается), можно будет вынуть эксплуатационную колонну, пройти еще несколько метров, а затем собрать ее снова.
При проходке песков и глинисто-песчаных водонаполненных пульп возникает необходимость в установке еще одной трубы – кондуктора. Попытки обойтись без нее приводят к искривлению ствола, и его буквально уводит в сторону. Вероятнее всего, пластиковая труба разрушится еще при попытке ввинчивания в такую скважину.
Трехтрубная конструкция
Не весь металл одинаково полезен. Сталь против оцинковки
Некоторые фирмы, занимающиеся бурением и обустройством скважин, делают обсадку тонкостенными оцинкованными трубами. Хотим сразу предостеречь от сотрудничества с подобными «специалистами». Цинк – это не сталь! Проблема в том, что антикоррозионное цинковое покрытие подвергается постоянному воздействию блуждающих подземных токов, которые вызывают коррозию.
Продукты реакции – гальванические газы – скапливаются над зеркалом воды, в результате чего ее состав изменяется. Токсикологические свойства соединений цинка изучены недостаточно хорошо, но не стоит проверять их на себе. Кроме того, возрастает риск биологического заражения скважины.
Контакт двух металлов с разными потенциалами плюс электролит, которым в данном случае является вода, приводит к интенсивной электрохимической коррозии даже на тех глубинах, где блуждающих токов техногенного происхождения нет вообще. Пройдет немного времени, и количество дырок в трубе будет больше, чем в голландском сыре.
Что же выбрать?
В Московской области и других регионах центра России чаще всего бурят водоносные скважины двух типов:
- на песок. Глубина составляет от 10 до 40 метров. Вода может использоваться для технических целей, но, чтобы довести ее состав до питьевой, необходима комплексная фильтрация. В таких скважинах можно выполнять обсадку пластиком;
- на известняк. Чтобы дойти до водоносного слоя, бурильщикам приходится проходить иногда до 200 метров по породам с разным составом и свойствами. Вода имеет меньшее количество примесей. Для таких скважин нужно применять стальную трубу или двухтрубную конструкцию. Если «рискнуть» и поставить в нее только пластик, при его разгерметизации относительно грязная верховодка будет попадать в чистые глубинные воды.
Стоимость же ремонта аварийной скважины очень высока и дороже качественной двухтрубной обсадки. Поэтому в вопросе обустройства скважины мы рекомендуем делать все максимально надежно.
Все тонкости и особенности обустройства скважин трудно описать в небольшой статье. Поэтому, если у вас есть вопросы, вы хотите разобраться в технологии и сделать осознанный выбор, – звоните. Все расскажем и объясним.
istok7.ru
Обсадные трубы – пластик или металл? (часть 2)
Теперь попробуем разобраться, каковы достоинства и недостатки пластиковых обсадных труб. (особенности металлических обсадных труб см. в статье «Обсадные трубы – пластик или металл? (часть 1)«) Изготавливаются такие трубы из поливинилхлорида (ПВХ), согласно ГОСТу Р51613-2000. В последнее время набирают популярность трубы из нПВХ, который устойчив к химическим воздействиям и обладает низкой теплопроводностью. В целом же, стоит выделить следующие достоинства пластиковых труб:
- Вода в таких трубах не обладает посторонними запахами и привкусами
- Они экологически безопасны, в том числе для грунта и подземных вод
- Отсутствует коррозия, то есть труба со временем не зарастет внутри продуктами окисления
- Пластик устойчив к загрязнениям и отложениям камня
- Позволяют проводить химическую обработку трубы при ремонте или дезинфекции
- Простота и скорость монтажа – начать пользоваться скважиной можно быстрее
- Срок службы пластиковых обсадных труб составляет 50 и более лет
Еще одним немаловажным достоинством пластика является цена – она существенно ниже, чем при обсадке колонны металлом. При сооружении глубокой (свыше 100 метров) скважины на воду экономия получается весьма серьезной.
О недостатках пластиковых труб несколько слов было сказано выше – это и меньшая ремонтопригодность, и определенная вероятность сдвигов обсадной колонны со временем под воздействием сложных грунтов и плывунов. Устанавливать пластиковые трубы можно только в уже готовую скважину (в отличие от металлических, которые могут монтироваться непосредственно при бурении и отсекать сыпучие грунты). Кроме того, с пластиком существуют определенные сложности при заливке цементом затрубного пространства, которая позволяет отсечь водные горизонты с неизвестными биохимическими показателями. Поэтому при выборе материала для обсадной колонны желательно посоветоваться с бурильщиками или геофизиками, которые знают особенности местных грунтов и водоносных слоев и помогут сделать правильный выбор. Главное, о чем нужно помнить – пластик, применяемый при изготовлении трубы для обсадки водной скважины, должен соответствовать всем санитарно-эпидемиологическим нормам. По аналогии с пластиковой посудой – существуют более дешевые пластики, которые нельзя подвергать нагреву, сильному охлаждению или воздействию агрессивных сред, использовать такие материалы в обсадке чревато для собственного здоровья.
rosprombur.ru
Бурение скважин: пластиковые или металлические трубы
Согласно существующим нормам (1 СНиП 2.02. 02.84 пункт 2), бурение скважин на воду подразумевает использование исключительно металлических конструкций. На сайтах многих компаний, предлагающих свои услуги в Московской области, часто можно встретить отсылку к ГОСТ 18599-2001-50, однако там не оговаривается, что в этом ГОСТе речь идёт исключительно о трубопроводных системах. Фактически же единственный «недостаток» металлических труб — их более высокая (относительно сделанных из полимерных материалов) стоимость, однако в данном случае небольшая экономия может привести к критичным последствиям; разберемся, почему
Металл или пластик: конкретика
- Надежность. Металлические обсадные трубы отличаются высокой механической устойчивостью, что обуславливает продолжительный эксплуатационный срок (от 10 до 50 лет в зависимости от условий). Пластик подобным преимуществом «похвастать» не может: в сложном грунте — при наличии «плывунов» — полимерную трубу вскоре попросту «поведет», из-за чего она изменит свое положение. Многие защитники пластиковых конструкций апеллируют к коррозийной неустойчивости стали и т. д.; однако в случае использования подходящей марки, соответствующей существующим нормами уже за тем установить в металлическую трубу пластиковую, подобных проблем возникнуть попросту не может.
- Ремонт скважин. При появлении засоров либо разрывов — вероятность подобных происшествий всегда остается — необходим ремонт, сопряженный с сильной нагрузкой на конструкцию. В случае с пластиковой трубой следствием станет разгерметизация и попадание вовнутрь вредных примесей, глина, черная юрская, земля и т. д. Наш совет и призыв «НЕ БУРИТЕ ТОЛЬКО ПЛАСТИКОВОЙ ТРУБОЙ, ЧТО БЫ ВАМ НЕ СКАЗАЛИ!»
Закажите специалиста
прямо сейчас
skwajina.ru
