При бурении скважин различного диаметра для обеспечения устойчивости боковых пород и грунта применяются инвентарные трубы из разных материалов. Основной областью применения данных материалов является строительство фундаментных буронабивных и свайных фундаментов и устройства скважин для обеспечения автономного водоснабжения. В промышленных масштабах обсадные трубы используются для обустройства скважин, обеспечивающих доступ к полезным ископаемым.
Инвентарные обсадные трубы
Материалы, используемые для производства инвентарных труб
Традиционным материалом для производства труб считается сталь, которая обладает высокими эксплуатационными характеристиками. На сегодняшний день именно стальная инвентарная обсадная труба со значительной толщиной стенки применяется при бурении скважин различного назначения чаще всего.
В то же время стоит отметить и тот факт, что в последнее время существенно увеличился объем использования труб из полимерных материалов, которые по некоторым характеристикам существенно превосходят традиционную сталь.
В промышленных масштабах налажено производство обсадных труб из НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), ПНД (полиэтилен низкого давления), полипропилена. По прочностным характеристикам такие трубы практически не уступают металлическим изделиям.
Требования, предъявляемые к обсадным трубам
Все инвентарные трубы должны обладать рядом качеств, способных обеспечить длительную безаварийную эксплуатацию скважины.
К основным характеристикам относят:
Производство обсадных труб
- Высокую устойчивость к нагрузкам (на изгиб, сжатие). При небольшой прочности материала он достаточно часто разрушается в результате сдвигов боковых пород ил под собственным весом (при значительной глубине скважины). Данные показатели в основном достигаются за счет увеличения толщины стенки, которая приводит к существенному возрастанию массы изделия (именно этот факт выводит на первые роли пластиковые обсадные трубы).
- Инвентарная труба должна отличаться высокой прямолинейностью, в зависимости от диаметра изделия непрямолинейность не должна превышать 0,5-1 мм на каждый погонный метр длины.
- Для обеспечения простого соединения труб они должны быть обеспечены резьбовым соединением или другими системами, позволяющими осуществить быстрый монтаж.
- Одним из важных параметров является герметичность самого материала и мест соединения отдельных элементов. Особенно этот показатель важен при монтаже скважин для забора воды.
- Материал труб должен быть устойчив к коррозионным процессам и воздействию агрессивных веществ, зачастую входящих в состав грунтовых вод и вмещающих пород.
Данные требования к инвентарным трубам во многом и обусловили выбор материала для их изготовления, а так же технологию производства.
Стальные инвентарные трубы
Именно такие трубы применяются при бурении скважин, имеющих значительную проектную глубину.
К достоинствам таких труб стоит отнести следующие качества:
Трубы стальные обсадные инвентарные
- Высокая прочность изделия (толщина стенки в 6-7 мм обеспечивает целостность всей обсадной колонны при любых смещениях грунта).
- Простота изготовления, возможность получения труб различного диаметра с разной толщиной стенки.
- Возможность соединения элементов обсадной колонны различными способами (сварка, фитинги, резьбовые соединения).
- Абсолютная герметичность конструкции.
Трубы стальные обсадные инвентарные получили широкое применение при бурении артезианских водяных скважин (скважина на известняк). Самым основным критерием выбора таких труб стал экономический фактор — средняя долговечность металлической трубы равна периоду эксплуатации скважины, поэтому выполнение ремонтных работ в процессе эксплуатации не требуется.
В то же время эксперты отмечают и ряд недостатков металла:
- Значительная масса изделия.
- Плохая устойчивость к коррозии, что может сказаться на качестве воды. Правда, применение современных систем фильтрации позволяют избавиться от примесей железа, поэтому ржавчина практически не оказывает влияния на качественный состав воды.
- Монтаж обсадной колонны из стальных труб достаточно трудоемкий процесс, что связано в первую очередь с их значительной массой. Несколько уменьшить влияние этого фактора позволит уменьшение длины отдельных труб, но такой шаг приведет к увеличению количества стыков, что тоже нежелательно.
Пластиковые трубы для скважин
Труба обсадная инвентарная пластиковая отличается от металлических изделий небольшим весом, при этом практически не уступает им по прочностным характеристикам.
Обсадные трубы ПНД
Эксперты выделяют следующие преимущества полимерных труб:
- Простая технология монтажа (при небольшой глубине скважины установка осуществляется даже вручную без применения специальных механизмов).
- Устойчивость к коррозии и агрессивным жидкостям.
- Долговечность отдельных видов пластиковых труб может достигать 50-70 лет.
- Невысокая стоимость изделий.
- Отсутствие проблем при доставке материала на объект, применение большегрузного транспорта не требуется.
Ради справедливости стоит сказать о том, что не все виды пластика рекомендованы для устройства водяных скважин. По мнению некоторых специалистов для этой цели лучше применять трубы из НПВХ.
Способы соединения обсадных труб
На практике применяют несколько основных технологий стыковки обсадных труб:
- Раструбное соединение в основном применяют для установки чугунных труб.
- Стыковка при помощи специальных муфт.
- Соединение с использованием сварки (так стыкуют стальные инвентарные трубы).
Все перечисленные способы имеют существенный недостаток — они существенно усложняют технологию монтажа и не дают полную гарантию герметичности. Поэтому самым рациональным считается резьбовое соединение, которое успешно применяется, и для стальных, и для пластиковых труб.
Именно от качества применяемых обсадных труб и от надежности соединений между ними зависит долговечность любой скважины. Поэтому выбору материалов следует уделять должное внимание.
