В районах Подмосковья выполняется бурение водозаборных скважин:
Таблица 1. Сравнение характеристик артезианской и песчаной скважины
Скважина на известняк | Скважина на песок |
---|---|
Срок службы | |
30 — 50 лет | 3 — 15 лет |
Дебит (производительность) | |
3 куба в час и более | от 0,5 до 1,5 куба в час |
Гарантия на скважину от буровой компании | |
от 3 до 10 лет | от 1 до 5 лет |
Пересыхание скважины и заиливание | |
Не происходит | Происходит |
Ресурс артезианской скважины зависит от многих факторов, но следует особенно выделить:
- Конструкция артезианской скважины — самое важное, на что надо обратить внимание. Конструкций существует очень много, и каждая конструкция имеет отличие по стоимости, сроку службы и гарантии. Также трубы для обсадки представлены разными диаметрами и толщиной стенки. От выбранного диаметра трубы срок службы скважины не зависит, а вот толщина стенки имеет большое влияние. При подборе конструкции не стоит экономить. Непорядочные буровики при бурении устанавливают тонкостенные (3 мм) обсадные трубы по невысокой стоимости, но, при этом, с ресурсом службы значительно меньше, чем качественные стальные трубы со стенкой 4,5 мм, которые устанавливает ООО БК «Водоподъём». Ресурс пользования артезианской скважины с толщиной стенки 4,5 мм — около 50 лет.
- Техническое обслуживание системы водоснабжения. По нормативам два раза в год следует проводить проверку работоспособности оборудования, а также выполнять обслуживание (подкачку гидробака и регулировку реле давления). В противном случае могут возникнуть гидроудары, а это может разорвать трубы или вывести из строя насос. Тогда заказчику потребуется выполнить дорогие ремонтные работы.
Таблица 2. Сроки работы артезианских скважин на известняк с различными обсадными колоннами
Труба нПВХ | Труба металлическая | Труба металлическая + труба нПВХ |
---|---|---|
Диаметр труб | ||
125 мм | 133-159 мм | 133-159 мм + 117-125 мм |
Толщина стенки труб | ||
8 мм | 4,5 мм | 4,5 мм + 8 мм |
Срок службы скважины | ||
Новшество — не определено | от 30 до 40 лет | от 30 до 50 лет |
Скважины на песчаный водоносный горизонт недолговечны и имеют существенные недостатки, которые должен знать Заказчик:
- Маленький дебит. Производительность ниже в 7 раз, чем у скважины на известняк. Такого объёма воды хватает только на полив огорода или водоснабжение небольшого дачного домика.
- Сколько лет служит? Скважины, пробуренные на песчаный горизонт в Московской области, прослужат от трёх до пятнадцати лет. Скважина должна работать без долгих перерывов, так как ей присуще заиливание и пересыхание. В таких случаях ремонт проводить нецелесообразно.
- Проведение профессионального технического обслуживания. Требует проводить чистку скважины для увеличения срока её эксплуатации.
Для многолетней работы автономного водопровода в частном доме, без сбоев, необходимо пробурить стабильный и долговечный источник водоснабжения на своём участке. ООО БК «Водоподъём» 8(495)723-14-04 более 10-ти лет занимается бурением и обустройством скважин на воду. Мы гарантируем своим клиентам высокое качество выполнения работ.
От чего зависит срок службы скважины на песок?
Владельцы загородных домов, не обеспеченные централизованным водоснабжением, часто задаются вопросом, какую скважину бурить. Бурение на первый водоносный горизонт обойдется значительно дешевле, чем бурение на известняк, оно не требует получения специального разрешения, однако многих смущает непродолжительный срок службы скважины на песок.
Конструкция скважины на воду (на песок).
Обычно он составляет 5-15 лет, хотя известны скважины, работающие 30 и более лет. Возможен и обратный вариант: срок эксплуатации составляет не более года. Такой большой разрыв при одинаковых технологиях вызван несколькими факторами: геологические особенности участка, соблюдение правил обустройства и эксплуатации скважины.
Обустройство песчаных скважин
Песок – главный враг скважины, пробуренной до первого водоносного горизонта. Именно запесочивание является основной причиной прекращения дебита воды. Но песок песку рознь: если он крупнофракционный, то запесочивание будет происходить медленно, если мелкофракционный – то быстро. Крайне не рекомендовано бурить скважины на пылевидный песок: срок их службы минимальный – вплоть до нескольких дней.
Для защиты от попадания песка в скважину на нижний перфорированный участок обсадной трубы натягивается фильтрующая сетка. Она выпускается различных типоразмеров, но обычно буровые бригады не утруждают себя подбором размера ячейки и устанавливают наиболее ходовые: №48 и №52.
Предусмотренные по технологии фракционный анализ песка и подбор соответствующего фильтра в значительной мере могут повысить срок эксплуатации скважины. Если ячейки слишком большие, то песок будет проходить через них. Выбор без обоснования фильтра со слишком мелкой ячейкой приведет к быстрому зарастанию сетки отложениями.
Устройство песчаной скважины.
Еще одним распространенным нарушением технологии является засыпка нижнего торца трубы гравием. Сеточный фильтр в процессе эксплуатации засоряется, его пропускная способность падает. Со временем она становится ниже, чем пропускная способность засыпки. Вода пойдет через гравий, нанося с собой песок. При использовании мощного насоса такая ситуация возможна даже при чистом фильтре.
Наиболее же неприятные последствия будут в том случае, если приток воды вызовет разжижение глиняного слоя, расположенного снизу от водоносного горизонта. Гравиевая засыпка провалится в него, открыв доступ к скважине и песку, и глине. Засорение скважины произойдет очень быстро. Гравиевая засыпка успешно применяется при строительстве колодцев, но в отношении скважин, где скорость протока воды значительно выше, эту технологии использовать категорически не рекомендуется. Торец трубы должен быть наглухо заварен.
К преждевременному окончанию срока службы скважины могут привести и различные механические повреждения: порванная сетка, свищи в обсадной трубе. При производстве работ аккуратности нужно уделить особое внимание. Обсадные трубы на резьбовом соединении должны быть закручены до конца, при сварочном стыке – швы хорошо проварены.
Эксплуатация песчаных скважин
Правильно установленный насос увеличит срок службы скважины. Уровень его погружения в значительной мере влияет на скорость запесочивания. Если насос будет располагаться слишком высоко, это приведет к собиранию песка на дне. При слишком низко опущенном расположении произойдет быстрое засорение фильтра в верхних слоях. Оптимальная высота установки насоса – примерно в метре от дна.
Продолжительность службы скважины напрямую зависит от частоты пользования. Чем чаще, тем лучше. Для того чтобы на дне не накапливался песок, периодически устраивают прокачку.
Схема бурения скважины для колодца.
Режим прокачки зависит от эксплуатационного дебита скважины. Высоким считается дебит, при котором вода стоит высоко круглый год и не прекращается даже при пиковых нагрузках. В первые 2-3 дня после бурения прокачку нужно проводить по несколько раз в день, последующие 2-3 недели – ежедневно. Длительность прокачки составляет около 1 часа.
Низким считается дебит, при котором уровень воды быстро снижается, а при интенсивных нагрузках прекращается. В этом случае прокачку выполняют до полного прекращения дебита, а после наполнения скважины водой процесс повторяют. Прокачка обеспечивает образование вокруг ствола скважины водяного бассейна и препятствует запесочиванию.
Скважины на песок предполагают их использование на протяжении всего года. Однако владельцы дач зачастую зимой не приезжают на свои участки. В этом случае насос лучше из скважины достать. В период, когда скважина не используется, количество донных осадков возрастает. При возобновлении работы необходимо произвести прокачку. Первый этап прокачки – работа насоса до появления чистой воды. После этого процесс повторяется еще несколько раз.
Срок — служба — скважина
По методу гидровруба размыв соли в пласте происходит только в радиальном направлении, благодаря чему создается цилиндрическая камера — вруб. Использование соли из пласта, разрабатываемого методом гидровруба, возрастает до 30 %, производительность скважины — до 25 — 50 м3 / ч, а срок службы скважины — до 40 — 60 лет. [31]
В начале настоящей главы говорилось о том, что в номенклатуре продукции планировавшегося строительства крупномасштабного производства по выпуску эмалированных труб нефтяного сортамента в г. Актау в Казахстане впервые были названы эмалированные обсадные трубы. Известно, что строительство нефтяных и газовых скважин, стенки которых крепятся обсадными трубами и цементным раствором, закачивающимся в пространство между стенкой скважины и наружной поверхностью обсадной трубы, предполагает, что срок службы скважины должен быть равен сроку разработки месторождения, т.е. как правило, многие десятки лет. Однако на практике это не всегда имеет место. [32]
В связи с тем, что наряду с технологией в данной работе освещается и организация крепления скважин, представляет интерес, как осуществляется подготовка обсадных труб на трубно-инструментальной базе. Это имеет большое значение в связи с тем, что как показывает практика, от технического уровня и культуры организации этих работ зависит качество доставляемых на бурящиеся скважины комплектов обсадных труб, а следовательно, качество разобщения пластов и срок службы скважины. [33]
Общий срок службы водяной скважины определяется сроком службы обсадных труб и фильтров. Можно ориентировочно принять следующие сроки службы скважин: а) в известняках без смены труб 15 лет, при заливке междутрубного пространства цементом около 30 лет; б) в мергельно-меловых породах, если не происходит их оплывания, 15 — 30 лет; в) в зернистых породах в зависимости от состояния забоя и конструкции фильтра: при наличии в воде железа 10 лет, при отсутствии железа 15 лет; в крупнозернистых и чистых песках срок службы больше, в мелкозернистых и засоренных меньше. Срок службы скважины и, в частности, фильтра определяется химическим составом воды, конструкцией и применяемыми материалами, а также величиной водоотбора. [34]
Наблюдения, проведенные на Южно-Белозерском железорудном месторождении, показали, что скважины, находящиеся в зоне деформирования пород, быстро выходят из строя. Анализ показывает, что применение узлов податливости увеличит срок службы скважин и снизит эксплуатационные затраты. [35]
Результаты расчетов задержки протаивания приведены в табл. 5, в которой показана зависимость времени задержки протаивания от начальной температуры породы в условиях месторождения Прудо для конструкций скважин Бритиш Петролеум и Атлантик Ричфилд Корпорейшн ( рис. 29) при температуре добываемого флюида 80 С на устье. Это время для конструкции Бритиш Петролеум колеблется в широких пределах — в зависимости от температуры слоя мерзлых пород. С глубины 80 до 250 м время задержки протаивания превышает срок службы скважины. В интервале 0 — 80 м, верхняя часть которого характеризуется большой льдистостью, и в интервале 250 — 600 м протаи-вание начинается вскоре после пуска скважины в работу. [36]
Коррозия в скважинах, выделяющих сероводород, является серьезной проблемой уже многие годы. Почти в 40 % нефтяных скважин США выделяется сероводород. В таких скважинах скорость коррозии, вначале небольшая, по мере увеличения срока службы скважины возрастает. [38]
Каким нагрузкам подвергаются обсадные трубы в периоды спуска их в скважину, цементирования и эксплуатации скважины. Спуск обсадных колонн является заключительной операцией проводки скважины, и от успеха спуска зависит срок службы скважины. поэтому предъявляются высокие требования к ее надежности. [39]
Во многих скважинах, пробуренных в отложениях галита, выявлено, что колонна остается ненарушенной даже при некотором превышении горного давления над давлением жидкости и расчетным сминающим давлением обсадных труб. Максимальное превышение, выявленное в процессе анализа промысловых данных, составляет около 20 МПа. Значит, каменная соль обладает некоторым предельным напряжением сдвига, которое не релакси-рует в течение интервала времени, сопоставимого со сроком службы скважины. Следовательно, повсеместное применение обсадных труб, рассчитанных на полное горное давление, не оправдано и связано с ненужными затратами средств и расходом высокопрочных труб из легированных сталей. С увеличением глубины залегания ее предел прочности и предел текучести снижается, а интенсивность пластических деформаций возрастает. Если учесть, что в разрезе осадочной толщи отложения каменной соли могут встречаться на глубинах до 10 000 м, то очевидно, что задача крепления скважин в этих условиях исключительно сложная. [40]
При неуправляемом противоточном растворении конструкция скважин аналогична, но вода поступает по межтрубному пространству, а рассол поднимается по внутренней трубе. При этом образуется камера также в форме опрокинутого конуса. При относительно небольшом увеличении объема камеры быстро растет ее кровля, что приводит к деформации покровных пород и обрушению их. Коэффициент — извлечения соли составляет 5 — 10 %, производительность 15 — 20 м3 / ч, срок службы скважины до 8 лет. Широко используемый в 50 — х годах этот метод в настоящее время вытеснен более прогрессивными методами управляемого подземного выщелачивания. [41]
По этому методу величина ежегодных отчислений на реновацию скважин устанавливается также пропорционально стоимости скважин. Для определения годовой нормы реновации устанавливается средняя продолжительность эксплуатации скважин ( путем деления числа скважино-лет, отработанных за рассматриваемый период, на число скважин) и далее 100 % делят на полученный средний срок эксплуатации скважин. Общая величина ежегодных отчислений определяется умножением стоимости скважин на норму реновации. Таким образом, в этом случае, в отличие от действующей методики начисления реновации, норма реновации не постоянная, а определяется средним сроком службы скважин, и стоимость скважин полностью возмещается за время извлечения основных запасов газа, независимо от срока службы скважин. [42]
Основой Р-2 является мягкая алюминиевая смазка, в которую введены в большой концентрации антифрикционные и герметизирующие добавки, в частности тонкодисперсные порошки свинца, цинка и меди. Порошки металлов способствуют уменьшению трения при свинчивании труб: свинец — при малых нагрузках, цинк — при средних и медь — при высоких нагрузках. Благодаря хорошей морозостойкости смазку Р-2 легко наносить на резьбу зимой. При нагреве перед употреблением нельзя допускать расплавления смазки, так как это вызывает ее необратимое изменение вследствие осаждения тяжелых добавок. Смазка имеет высокую водостойкость и удовлетворительные консервационные свойства. Смазка сохраняет эксплуатационные свойства в течение всего срока службы скважины ( 20 — 30 лет) и работоспособна при температурах от — 30 до 50 С. [43]
Страницы: 1 2 3
Поделиться ссылкой:
Срок службы скважин на воду
Для каждого вида скважин свой срок службы.
Артезианская скважина
Самая долгоживущая – это артезианская скважина. Срок ее службы составляет около 50 лет. Связано это с тем, что в пористых водоносных известняках практически не содержится заиливающих компонентов. В артезианской скважине больше воды.
Песчаная скважина
Скважина на песок живет меньше. Срок ее службы составляет от 5 до 15 лет при условии регулярного использования. Чаще 7-8 лет. Потом скважину затягивает песком, она может заилиться. А это означает, что надо делать новую скважину. Поэтому обычно вторую скважину бурят уже артезианскую.
Абиссинский колодец (скважина — игла )
Срок службы абиссинского колодца зависит от индивидуальных геологических особенностей, а также от квалификации мастера. Если фильтр скважины забит неточно в водоносный слой, а где-нибудь рядом, то скважина проработает 1-2 года, а потом либо заилится, либо будет давать воды все меньше и меньше.
Если же скважина сделана грамотно, то срок службы ее будет очень большой. Абиссинские колодцы в благоприятных местах служат 10-30 лет. Иногда больше. Чем больше и регулярнее воды выкачивать, тем дольше она будет работать.
Если у вас не получилось сделать абиссинский колодец, то купленное оборудование (фильтр, трубы, муфты) можно вернуть!
Источники: http://moyaskvazhina.ru/vidy/srok-sluzhby-skvazhiny-na-pesok.html, http://www.ngpedia.ru/id473844p3.html, http://skvajina.com/srok/
Для водоснабжения загородных домов и дач используют скважины, пробуренные до водоносного горизонта. Источником воды на разной глубине являются песчаные и артезианские слои. Обсадная труба для скважины защищает стенки выработки от осыпания грунта и размывания плывунами. Вода в дома подается погружным насосом или центробежной помпой.
Что такое, устройство и назначение
При устройстве водозабора стенку вертикально пробуренной шахты укрепляют, защищая от осыпающейся почвы и загрязненной жидкости из промежуточных слоев грунта. Для этой цели используются обсадные конструкции, выполненные по ГОСТ и техническим условиям, из металла, асбоцемента, металлопластика и полимера.
В зависимости от структуры грунта элемент опускается в шахту, углубленную на некоторое расстояние или устанавливается в начале проходки бурения, формируя ствол выработки.
В некоторых случаях для закрепления колонны и улучшения герметичности проводится цементация пространства между конструкцией и стенкой шахты.
В подготовленную шахту опускается глубинный насос с водоподъемным шлангом НКТ.
Виды и характеристики
Назначение источника и состав грунта определяют тот вид обсадных конструкций, который экономически эффективен и обеспечивает надежную защиту пробуренного ствола на длительный срок. К таким изделиям относятся:
1 ) Асбоцементные, изготовленные из фибробетона. Применяются для обсадки с 1950-х годов. Их отличает дешевизна, надежность, стойкость к агрессивной среде и долговечность – срок эксплуатации составляет 60 лет. Но в связи с хрупкостью асбоцементного материала скважины устраиваются глубиной не более 100 метров, не позволяя вести монтаж и бурение в низких горизонтах.
Для повышения прочности стенки конструкции сделали толще, но дополнительный вес и размер увеличили затраты на монтажные работы.
При стыковке элементов не создается необходимая герметичность колонны, а недостаточная прочность материала не позволяет вести работы в нестабильных грунтах. Сомнения в чистоте воды, поступающей по трубам из асбоцемента, ограничивает их применение техническими нуждами.
2 ) Металлические – электросварные и цельнотянутые конструкции из стали, а также оцинкованный, эмалированный металлопрокат:
- нержавеющие цельнотянутые трубы для скважины – самый надежный и долговечный вариант защиты выработки от давящего грунта и агрессивной среды. Отсутствие коррозии увеличивает срок их эксплуатации в сравнении с изделиями из других материалов. Высокая стоимость цельнотянутого изделия ставит под сомнение экономическую эффективность проекта для шахт глубиной до 150 метров. Применять нержавеющую сталь целесообразно для обустройства артезианских скважин, поднимающих воду из известнякового водоносного слоя с большой глубины, где стенки конструкции испытывают повышенное давление;
- усиленная электросварная труба, с толщиной стенки 6 мм, дешевле нержавеющей, незначительно уступает по прочности, а внутренняя коррозия не ухудшает качество поступающей жидкости. Срок использования конструкции из шовных изделий, составляет не менее 50 лет и сопоставим с периодом эксплуатации высокодебитной скважины;
- оцинкованный и эмалированный варианты, сделаны из тонкой стали для уменьшения стоимости. Но защита металла от коррозии с помощью эмали и цинка, оксид которого при длительном контакте с водой опасен для здоровья, ненадежна. При установке изделия в выработку появляются царапины и сколы, на которых, также как на резьбовых соединениях без защитного покрытия, выступает ржавчина, снижающаяся прочность и разрушающая колонну.
Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.
3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:
- ПНД-трубы для обустройства ствола шахты – полиэтилен низкого давления. Материал отличается плотной структурой, обладает химической устойчивостью, не разрушается при ударных нагрузках. Соединения составных частей герметичны. К недостаткам ПНД-изделия относится хрупкость материала при изгибе, что может привести к трещинам в процессе обсадки в пробуренную с отклонением от вертикали шахту;
- НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида. Устойчив к деформации, герметичное соединение элементов выдерживает до 5 тонн нагрузки. Плотность материала такова, что при обсадке шахты поливинилхлорид не всплывает;
- МПП – полипропиленовое морозостойкое изделие. Плотность материала ниже, чем у конструкций из ПНД и НПВХ, обеспечивает меньший вес элементов, снижается нагрузка на соединения в составных частях. Монтировать изделия можно до -30 С.
Размеры: толщина стенок от 4.3 до 12 мм, диаметры от 90 до 400 мм.
Достоинством пластиковых обсадных конструкций является низкая цена, стойкость к коррозии и агрессивным средам, небольшой вес, герметичность соединений собранной колонны и ориентировочный 50-летний срок эксплуатации.
Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.
Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.
Чаще водоподъемные пластиковые трубы применяются в качестве колонны, находясь внутри стального каркаса.
4 ) Металлопластиковые – усиленные электросварные изделия с полимерным покрытием. По своим характеристикам не уступает цельнотянутой, но по стоимости дешевле.
При изготовлении они защищаются двуслойным покрытием из слоя адгезива и полиэтилена низкого давления. Сохраняя прочностные свойства, за счет полимерного покрытия в пять раз продлевает срок эксплуатации металлопроката, исключая вероятность наружного повреждения конструкции коррозией.
Соединение
Сборку в колонну обсадных труб обеспечивают три способа: резьбовой, сварной и с помощью муфты. Основные требования к соединению – герметичность и прочность, обеспечивающие качественную работу трубопровода при подъеме воды из источника. Надежность крепления отражается в характеристике:
- резьбовая сборка самая дорогостоящая, но отличается безупречной герметичностью и быстрым монтажом. Опущенная в выработку конструкция не допускает просадки между составными частями, соединения выдерживают давление грунта. Сечение трубы при резьбовом варианте сборки не изменится, что позволяет сохранить плановые затраты на бурение и использовать насос в соответствии с выбранным диаметром обсадного изделия;
- сварное соединение выполняется при поэлементном погружении конструкции в шахту, и качество сварного шва зависит от квалификации сварщика. Термическая обработка металла снижает устойчивость к коррозии, и требуется дополнительная защита шва, возникает деформация собранной обсадки. Некачественная сварка повлияет на герметичность крепления, что приведет к попаданию сточной воды. Стоимость изделий без резьбы дешевле, но сварочное соединение удорожает монтажные работы;
- сборка с помощью муфты применяется для асбоцементных конструкций в связи с их хрупкостью. Надежность стыков при такой сборке снижается. Муфта увеличивает диаметр трубы, что приводит к дополнительным расходам при бурении шахты и не гарантирует герметичность соединения.
Сборка элементов в виде раструба применяется редко по причине отсутствия необходимой герметичности и возможной просадки между составными частями. Единичное использование такого метода возможно для подъема технической воды с небольшой глубины.
Резьбовое соединение элементов при правильно выполненном монтаже – самое надежное.
Требования к обсадке
Для безаварийной работы шахты требования к материалу зависят от конкретных условий эксплуатации: назначения выработки и геологии грунта в месте бурения. Конструкции, постоянно обеспечивающие водой частные дома на дачах и индивидуальные хозяйства, должны обладать следующими свойствами:
- Механической прочностью.
- Коррозийной стойкостью.
- Устойчивостью к давлению грунта.
- Устойчивостью к агрессивным средам.
- Простотой соединения элементов в колонне.
- Герметичностью составных частей.
- Длительным эксплуатационным сроком.
Перечисленные свойства обеспечивают герметичность колонны, целостность ствола выработки и защиту потребляемой воды от загрязнения.
Какую лучше выбрать
Приступая к строительству водозабора, нужно вычислить максимальный объем используемой воды и какую трубу лучше использовать. Расчет на воду для потребления учитывает количество жильцов, численность точек водозабора и их назначение. На основании полученных результатов определяется требуемый дебит скважины и диаметр колонны.
- для источника с технической водой применяется пластик;
- скважину на песок обустраивают пластиком и металлопластиком;
- защиту артезианской шахты выполняют металлические шовные, усиленные металлопластиковые и нержавеющие цельнотянутые трубы.
Выбор элементов для обсадной зависит от назначения скважины и грунтовых условий. При оценке цены и качества отдаем приоритет надежности, безаварийной эксплуатации.
Бурение с установкой
Для организации автономного водоснабжения применяется пошаговая инструкция, выполнение которой гарантирует успешный монтаж объекта. Плановая последовательность работ предусматривает следующие действия:
1 ) Заказать в специализированной организации геологическую оценку местности для определения места бурения под шахту с оценкой глубины водоносного горизонта, степенью его влагонасыщенности и потребительских свойств воды.
2 ) Определиться с назначением выработки и обсадной трубой для скважины:
- верховодка: используется на технические нужды с минимальной глубиной бурения. В качестве обсадной колонны применяются пластиковые изделия с резьбовым соединением;
- на песок: вода используется на общедомовые нужды и как питьевая. Для колонны применяются пластиковые или металлопластиковые конструкции;
- артезианская: с большой глубины из скальных карстовых пород. В качестве обсадной колонны применяются изделия с резьбовым соединением: усиленные сварные стальные, металлопластиковые или цельнотянутые стальные, в зависимости от глубины скважины и сложности породы.
3 ) Бурение верховодки (абиссинский колодец: глубина до 12 метров) и скважины на песок (водоносный горизонт 12–50 метров) можно выполнить своими руками, используя ручной винтовой бур или автобур.
- для бурения в слой верховодки применяем шнек диаметром 40–70 мм;
- используем ПНД 32–63 мм;
- бурение выполняем винтовым шнеком с промывкой, с помощью центробежного насоса, установленного снаружи. Для достижения требуемой глубины используются штанги длиной 2–5 метров;
- после достижения водоносного слоя производим обсадку выработки трубой ПНД с установленным в ней фильтром длиной 2,5 метра и откачиваем мутную воду;
- бурение скважины на песок выполняется буром диаметром 146 мм, для обсадки выработки используется труба ПНД 125 мм;
- для очистки воды к первой обсадной трубе крепится фильтр, у которого диаметр больше диаметра трубы. Остальные изделия последовательно соединяются на резьбу с опущенной в скважину частью колонны до достижения фильтром водоносного слоя. Для лучшей очистки воды фильтр в конструкции засыпается щебнем;
- в колонну опускается скважинный насос с водоподъемным шлангом, который через адаптер, встроенный в обсадку, соединяется с наружным водоводом и производится откачка мутной воды до появления чистой.
4 ) Выработку артезианской (на известь) скважины, глубиной 50–200 п/м осуществляют с помощью спецтехники. Применяются четыре водоподъемных варианта с использованием металлических обсадных изделий:
- обсадка доходит до известкового пласта, а затем открытым стволом меньшего диаметра бурят до водного горизонта;
- используются две обсадных нитки. Первая доходит до пласта известняка, а вторая, перфорированная, меньшего размера, через пласт до водоносного слоя;
- для защиты от смешения верхних вод с артезианскими используют кондуктор – второе изделие большего диаметра, чем обсадка, установленное в верхней части выработки;
- когда известковый слой неоднороден, монтируют три трубы. Первую обсаживают до сложного слоя, вторую, меньшего диаметра, до известняка, третью – меньше чем у второй, до водоносного слоя.
Глубинный насос устанавливается в нижних трубах.
Ошибки при бурении
Приступая к строительству шахты, неквалифицированные и без подготовки работники часто допускают ошибки, игнорируя пошаговую инструкцию монтажных работ:
- Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
- Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
- Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
- Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
- Неправильный выбор обсадного изделия, не учтен размер выработки и состав грунта.
Ошибки совершаются по халатности, неопытности работников, от плохой подготовки, отсутствия нужного оборудования или инструмента. Чтобы не допускать нарушения, важно изучить опыт профессионалов по фото- и видео-материалам.
Полезное видео
Читайте также: Что такое скважинный адаптер, монтаж своими руками
Песчаная скважина популярна в качестве источника индивидуального водоснабжения из-за своей низкой стоимости. Доступная цена формируется за счет неглубокого бурения, простой конструкции и недорого обустройства. Однако при этом не учитывается, что небольшой срок службы песчаной скважины приведет к расходам на ее ремонт, или в крайнем случае придется бурить новую. Как скоро это может случится? Если у Вас профессионально сделанная скважина на песок, и Вы аккуратно следуете всем рекомендациям буровиков, то в этом случае срок службы в среднем составит 5-7 лет. Возраст песчаных скважин в 10-15 лет можно отнести к большому везению.
Срок службы песчаной скважины:
Природные факторы
В отличие от водоносного известняка уровень и качество воды в песчаном слое непостоянны. Из-за гидрогеологической специфики вода в песке может снизить уровень или полностью исчезнуть. Дело в том, что водоносный песок — это не единый горизонт, а отдельные, не связанные между собой линзы. Именно этим объясняется разное качество воды и срок жизни у двух рядом расположенных песчаных скважин.
схема размещения водоносного песка
Основной причиной, уменьшающей срок службы песчаной скважины, является заиливание. Даже герметичное основание скважины, гравийный и сетчатый фильтры не спасут от очень мелких частиц ила, глины и пылевидного песка, которые проникают внутрь скважины и скапливаются на дне, заполняя водозаборную часть.
Техногенные факторы
С одной стороны заиливание — это естественный процесс в среде, состоящей из движущейся воды, песка, частиц ила и глины. С другой — домовладельцы часто сами нарушают технологию пользования песчаной скважиной, чем еще больше сокращают срок ее службы.
Продлить срок службы скважины на песок
Даже если Вы не пользуетесь водой, необходимо периодически прокачивать песчаную скважину, включая насос на 2-3 часа. Если скважина на песок простоит всю зиму без прокачки, то это может полностью лишить Вас воды следующим летом.
прокачка скважины
Не используйте в песчаных скважинах высокопроизводительные центробежные насосы (Grundfos и аналоги). Мощная откачка способна нарушить сложившуюся область притока воды в песчаной линзе, уменьшить дебит и сократить срок службы скважины. Частицы песка быстро забьют сетчатый фильтр и выведут из строя дорогое водоподъемное оборудование.
Иногда, при некоторых условиях, популярный и недорогой вибрационный насос «Малыш» также может навредить песчаной скважине — постоянная вибрация увеличивает приток сквозь сетку фильтра ила и мелкодисперсного песка. Но справедливости ради надо сказать, что большинство скважин на песок годами работают с вибрационными насосами без каких-либо нареканий. Очевидно, причина не только в вибрации насоса, а в комплексе гидрогеологических и технических условий, которые индивидуальны для каждой скважины.
скважинный насос «Водомет»
В качестве хорошего варианта используйте насос «Водомет». Это центробежный насос, но, благодаря особой конструкции, рассчитанный на определенное содержание твердых частиц в воде (в отличие от Grundfos).
Если песчаная скважина погибает
При первых признаках заиливания — упал дебит, в воде появилась мутность, быстро засоряется картридж фильтра тонкой очистки — проведите работы по прочистке песчаной скважины. Если опоздать, то скопившийся ил уплотнится в пробку и спасти скважину будет сложнее. В этом случае вместо специального насоса для откачки ила и песка с самого дна скважины придется использовать другие, более дорогие и сложные методы: водяную помпу или воздушный компрессор, промывающие или продувающие скважину под большим давлением; желонирование; химическую прочистку сетчатого фильтра… Но чаще скважину на песок уже нельзя или неоправданно дорого привести в первоначальное состояние и приходиться бурить новую.
К спискуПозвоните, чтобы узнать дополнительную информациюУслуги компании БИИКСБурение скважинОбустройствоВодоочисткаКанализацияТеплоснабжение Электромонтаж—> СервисБурение скважинОбустройствоВодоочисткаКанализацияТеплоснабжениеЭлектромонтаж—> Сервис
Обсадная труба — это конструкция, которая изготавливается из разных материалов и имеет цилиндрическую форму. Монтаж такой трубы производится непосредственно в пробурённую скважину. Используются подобные изделия для защиты скважины от осыпания грунта. На сегодняшний день самыми популярными являются пластиковые изделия для обсадки колодцев.
Обсадные трубы выпускаются из разных материалов и применяются при бурении водяных, нефтяных, газовых скважин
Назначение обсадных труб
На сегодняшний день используются изделия двух типов:
- обсадные;
- колонковые.
Обсадные конструкции применяют для защиты нефтяных и газовых скважин, а также при устройстве питьевых колодцах в частных домах. Колонковые детали используются при бурении скважин и играют направляющую роль.
Главная задача обсадной конструкции — защита пробурённой скважины от засыпания. Данное защитное сооружение должно присутствовать в шахте от начала и до конца эксплуатационного периода колодца. Такие изделия обязаны иметь высокую прочность, чтобы выдерживать оказываемое на них давление со стороны почвы. Правильный выбор материала обеспечивает длительный срок службы конструкции (до 50 лет).
Кроме этого, обсадная конструкция должна иметь хорошие показатели герметичности. Особенно это касается грунтов, в которых залегает большое количество подземных источников. Обсадная колонна должна хорошо справляться со своими задачами по предотвращению попадания внутрь скважины грунтов и подземных вод.
Обсадная труба играет роль стенок шахты, в которую опускается насосное оборудование
Обсадные детали выпускаются из самых разных материалов: дерево, чугун, сталь, асбестоцемент, пластик. Наиболее распространёнными сейчас являются изделия из полимеров. Это обусловлено тем, что их производство отличается меньшими расходами и простотой. Кроме этого, пластиковые трубы имеют ряд преимуществ перед металлическими собратьями.
Использование обсадных труб в нефтегазовой промышленности
Для защиты нефтяных и газовых скважин используют инвентарные, очень прочные обсадные трубы. Как правило, в нефтегазовой сфере применяют только металлические детали. Основным материалом в этом случае выступает сталь. Это обусловлено тем, что пластик не обладает достаточными показателями прочности для работы на таких глубинах.
Размеры этих изделий варьируют от 9,5 до 13 м. Соединение между ними производится с помощью специальной резьбы. В зависимости от конструктивных особенностей резьба может иметь коническое сечение, треугольное и т. д. При высоких показателях рабочего давления (выше 30 мПа), резьба дополнительно оснащается резиновыми уплотнителями.
Важно!Некоторые типы труб применяют в сфере строительства и могут быть использованы только один раз, потому что их монтаж осуществляется с заливкой всей конструкции раствором бетона. После окончания работ демонтаж такой колонны невозможен даже с использованием специальной техники.
В нефтегазовой промышленности используют только стальные трубы с высокой прочностью
Размеры диаметров таких конструкций могут быть от 114 до 509 мм. Кроме этого, диаметр оказывает непосредственное влияние на толщину стенок, которая может иметь разные показатели (от 6 до 16 мм).
Примеры зависимости толщины стенок обсадных труб от диаметра представлены в таблице 1.
Таблица 1
Диаметр, мм | Толщина стенок, мм |
426 | 10 – 12 |
324 | 8,5 – 14 |
194 | 7,5 – 13 |
125 | 6,2 – 10,5 |
Показатели толщины стенок изделий для нефтегазовых скважин подразделяются на 7 основных групп, в пределах которых наблюдаются следующие границы текучести — 379–1067 мПа.
Помимо этого, все эти изделия делят по способу производства на:
- обычные (отклонение прямолинейного показателя на 1 метр составляет — до 1 мм);
- с увеличенной точностью (отклонение не выше 0,5 мм).
Использование труб для буронабивных опор
Обсадные детали получили широкое распространение в строительной области. Здесь их используют для буронабивных опор, которые выполняются методом бетонирования готового колодца. Диаметр такой конструкции может быть от 300 до 1500 мм. Наиболее популярными являются изделия с диаметром от 300 до 600 мм.
Для монтажа буронабивных свай используется обсадная труба секционного типа. Соединение такой конструкции происходит с помощью резьбы. Нижняя секция такой колонны обладает специальным буровым элементом, который проходит сквозь грунт при бурении. Установка обсадных деталей происходит благодаря мобильным буровым машинам (МБУ).
Обсадные трубы с буронабивными сваями применяют при строительстве в тяжелых условиях
Кроме этого, существуют типы буронабивных свай, изготовляемые собственноручно. С помощью такой ручной установки можно пробурить скважину глубиной до 3 м и диаметром до 30 см. В этом случае роль обсадной трубы выполняет, как правило, рулонный рубероид, которым обкладываются стенки скважины или обычные пластиковые обсадные детали.
Применение для водяных питьевых скважин
При обустройстве водяных колодцев используют: пластиковые, стальные и асбоцементные детали. Наиболее популярными из-за простого монтажа и низкой цены являются пластиковые трубы из ПВХ и ПЭ. Для бурения таких колодцев используют спецтехнику. Обсадка скважины происходит после её бурения. Стыковка отдельных элементов в таких колоннах происходит благодаря резьбовым соединениям.
Важно! Диаметр скважины и обсадной конструкции выбирают, ориентируясь на конкретный случай, в зависимости от того, какая производительность источника необходима. Сечение колонны должно быть таким, чтобы в неё можно было расположить насосное устройство. Нижние секции конструкции должны монтироваться из перфорированных труб.
Без обсадной трубы невозможно устройство питьевой скважины
Металлические и асбоцементные детали хоть и подходят для монтажа скважин на воду, однако, их использование имеет определённые недостатки.
Типы обсадных труб
Существует три основных вида обсадных труб: пластмассовые, стальные и асбоцементные. Выбор материала зависит от особенностей грунта, глубины скважины и других показателей. Для того, чтобы определиться с глубиной для скважины, рекомендуется проконсультироваться со специалистами, которые хорошо разбираются в этом вопросе.
Основные требования, которым должна соответствовать обсадная труба:
- устойчивость к давлению грунта;
- если изделие используется для монтажа питьевого колодца, оно должно соответствовать санитарно-гигиеническим нормам;
- долговечность.
Рассмотрим основные разновидности изделий, которые используются для обсадки разного рода скважин.
Стальные. Наиболее прочные детали, способные выполнять свои функции даже при очень высоких давлениях со стороны грунта.
Бесшовные стальные трубы являются наиболее прочными, но и самыми дорогими
Стальные трубы обладают плохой сопротивляемостью к губительному воздействию коррозии. Со временем добываемая из источника вода может приобрести неприятный привкус ржавчины. Это влечёт за собой затраты на обустройство фильтров. Кроме этого, такие изделия являются довольно дорогостоящим вариантом.
По типу производства существует два основных типа стальных труб:
- бесшовные;
- сварные шовные.
Бесшовная обсадная труба характеризуется отличными показателями прочности, однако, стоимость таких деталей довольно высока. Сварные шовные изделия дёшево стоят, но имеют слабую прочность.
В некоторых случаях для улучшения рабочих характеристик стальных изделий, их производят из улучшенных материалов или с защитным покрытием. В первую очередь это позволяет предохранять их от ржавления. Основных типов таких труб три:
- Оцинкованные трубы. Эти изделия имеют хорошую устойчивость к коррозии, однако, они выделяют опасные соединения цинка. Использование таких изделий для питьевых водяных колодцев не рекомендуется.
- Нержавеющая сталь. Она, как и предыдущий тип, обладает устойчивостью к коррозийным воздействиям. Главным недостатком такой трубы является её высокая цена.
- Эмалированные трубы. Такие изделия обладают множеством недостатков: сложный монтаж, тонкие стенки, слабая сопротивляемость к механическим воздействиям.
Оцинкованная труба не подвержена коррозии, но использовать ее в питьевых источниках не рекомендуется
Асбоцементные. Обсадная труба из асбоцемента стоит довольно дёшево, однако, её не рекомендуют использовать в питьевых целях, потому что она выделяет в воду канцерогены и другие вредные примеси. Кроме этого, такие изделия являются очень хрупкими.
Но современная промышленность предлагает разновидность подобных труб из модифицированного материала, который считается безопасным для человека. Если вы чётко определились с тем, что будете использовать асбоцементные трубы для колодца, то тогда желательно ознакомиться с санитарным сертификатом изделий, чтобы точно быть уверенным, что ваша вода будет пригодной для употребления.
Пластиковые. Как уже было сказано выше, такой тип обсадных деталей является наиболее популярным и востребованным. Пластмассовые детали выполняются из следующих типов полимеров: поливинилхлорида, полиэтилена и полипропилена. Пластиковые изделия обладают рядом положительных характеристик:
- экологичность;
- резистентность к коррозии;
- дешевизна;
- простота монтажа;
- отличная герметичность;
- срок службы таких изделий может достигать 50 лет.
Однако у них есть и свои минусы:
- слабая сопротивляемость к механическим воздействиям;
- ограниченная глубина применения (50–60 м).
Самыми лучшими характеристиками, которые определяют их выбор, обладают ПЭ и ПВХ трубы. Наиболее бюджетным вариантом являются изделия из полиэтилена. Размеры таких изделий отличаются своим разнообразием.
Обсадные трубы также изготавливаются из полимеров — чаще всего для таких изделий используют поливинилхлорид и полиэтилен
Если говорить о ПВХ и НПВХ трубах, то, по своим характеристикам лидируют трубы из непластифицированного поливинилхлорида. Они обладают высокой прочностью — их разрешено использовать в скважинах до 300 м. Типоразмеры обсадных НПВХ и ПВХ труб представлены в таблице 2.
Таблица 2
Диаметр, мм | Толщина стенок, мм |
165 | 12 |
140 | 10 |
125 | 7,6 |
110 | 6,3 |
90 | 4,3 |
Обратите внимание! Чаще всего при монтаже скважин используют трубы с типоразмерами 90 и 125 мм. Это обусловлено тем, что такой размер подходит под наибольшее количество современных насосных устройств.
Минусы ПВХ труб для обсадки:
- низкая прочность;
- плохая сопротивляемость к низким температурам;
- сложность переработки материала;
- в случае возгорания выделяют вредные соединения.
Варианты соединения обсадных труб
Обсадная колонна состоит из отдельных элементов, которые соединяются между собой разнообразными способами. Рассмотрим варианты стыковки труб в обсадных конструкциях.
Резьбовое соединение. Используется в тех случаях, когда необходимо собрать изделия, которые оснащены высаженными концами. Высаженный конец нагревается и на нём выполняется раздача (приблизительно 10 мм по диаметру на длину 150–200 мм). В результате на этот конец наносят резьбу внутреннего типа, а на противоположенный торец нарезают наружную резьбу с соответствующими характеристиками. Для соединения элементы просто свинчиваются между собой.
Муфтовое соединение. На концы изделий наносят наружный тип резьбы. Муфты, которые объединяют трубы в единую конструкцию, обладают соответствующей внутренней резьбой. Транспортировка и доставка таких деталей выполняется с накрученной на один конец муфтой. Второй торец, как правило, закрывается специальной пластиковой заглушкой.
Сварное соединение. Используется крайне редко. Очень важным моментом в таком соединении является его прямолинейное отклонение, которое не должно превышать 0,7 мм в месте стыка.
Стальные трубы во многих случаях соединяются сваркой, но это достаточно трудоемкий метод
Сварные соединения делятся на такие типы:
- раструбный тип;
- встык;
- двухраструбная стыковка;
- муфтовое соединение
- ниппель — раструбное;
- двухраструбное с центральным кольцом.
Одним из самых надёжных и прочных считается двухраструбная стыковка обсадной колонны. Раструбное и муфтовое обладают одинаковыми показателями прочности, которые несколько ниже, чем у двухраструбного. Прочность соединения встык зачастую достигает показателя самой трубы. Сварку сегментов осуществляют над устьем колодца при помощи специальных сварочных аппаратов.
Бывают такие типы сварки:
- в защитной среде;
- в беззащитной среде;
- контактная сварка.
Полезная информация! Помимо этого, нужно обратить внимание на разделение труб на напорные и безнапорные. Для обсадных колонн используют напорные изделия. Такие детали обладают хорошей резистентностью к высокому давлению.
Стоит обращать внимание и на такие особенности: начальная секция оснащается специальным фильтрующим аппаратом, который очищает воду от песка и глины. Выполняется такое приспособление, как правило, из сеток или нержавеющих проволок. Нижний открытый торец имеет специальный гравийный фильтр. В этом приспособлении проходит первичная фильтрация жидкости.
Оголовок скважины обязательно должен монтироваться с учётом герметичности. Если это правило соблюдено, то тогда при откачке воды образуется давление, которое способствует поставке воды в водозаборный элемент.
Используемые источники:
- https://www.vodopod-em.ru/info/articles/burenie-skvazhin/skolko-let-prosluzhit-skvazhina-na-vodu-ot-chego-zavisit-srok-ekspluatatsii/
- https://rusbyr.ru/srok-sluzhby-skvazhiny-na-vodu.html
- https://wodakachka.com/skvazhiny/oborudovanie/obsadnuaya-truba-harakteristiki.html
- http://www.biiks.ru/stati/srok-sluzhby-skvazhiny-na-pesok/
- http://trubamaster.ru/primenenie/obsadnaya-truba.html