Устройство скважины для воды. Какая обсадная труба лучше и почему

Для многих хозяев частных загородных домов единственной возможностью обеспечить себе водоснабжение является бурение скважины. Для того, чтобы оценить действительность назначенной подрядчиком стоимости бурения, достаточно узнать, какую обсадную трубу он использует и чем аргументирует свой выбор.

Процесс бурения водной скважины представляет собой разрушение земляных пород с последующим образованием цилиндрической полости, которая необходима для вскрытия источников с водой. В связи с наличием постоянного давления, создаваемого на стенки пробуренной скважины, существует угроза осыпания низколежащих пород или почвы. Это может привести к выходу системы из строя или полному обвалу его сечения. Чтобы исключить вероятность обрушения стенок скважины используют её обсадку.
Данная технология заключается в установке специальной обсадной колонны, главным элементом которой является специальная труба, не дающая горным породам разрушаться.

Полости между стенкой и колонной обычно заполняются бетоном (при неустойчивых земляных породах) или гранитным щебнем, играющим роль фильтра для воды. Помимо этого, конструкция обсадных труб должна быть хорошо герметизирована в местах соединения отдельных деталей. Чаще всего прибегают к использованию резьбовых соединений труб, что не дает верхним грунтовым водам попасть внутрь колонны.

Требования для обсадных конструкций

Исходя из принципа назначения, обсадные трубы должны соответствовать большому количеству требований:

• Прочность, способность выдерживать большое давление горных пород и грунта, устойчивость к возможным подвижкам стенок скважины.
• Простота и герметичность соединений.
• Большой срок эксплуатации. Если обсадная труба разрушится в момент её использования, источник водоснабжения восстановить будет невозможно и придется бурить новый.
• Устойчивость к влиянию агрессивных сред (негативными свойствами зачастую обладают поверхностные грунтовые воды), невосприимчивость к ржавчине. Небольшая масса обсадных труб для скважины может значительно упростить процесс их установки, сократив при этом его длительность.

Все используемые трубы не должны быть изогнуть по длине. Для изделий повышенной точности расхождение не должно превышать 0,5 миллиметра на 1 погонный метр.

Как определить нужный диаметр обсадной трубы для скважины

Размеры скважины, и, соответственно, её обсадной трубы, зависят от массы факторов. Для начала необходимо проанализировать уже имеющиеся данные о водоносных горизонтах под землей. За такой информацией можно обратиться к соседу, но лучше всего получить её в специализированных компаниях.
Чтобы рассчитать диаметр обсадной трубы, нужно проанализировать максимально возможный расход воды.
При это стоит учитывать не только количество воды, требуемое для питья или приготовления пищи, но и на все остальные бытовые нужды, такие как содержание животных и полив сада и огорода.

Исходя из этого значения и глубины залегания грунтовых вод, нужно выбрать модель погружного насоса. При выборе конструкции стоит учесть, что при увеличении диаметра бурение скважины с применением обсадной трубы намного подорожает, поэтому не стоит делать полость чрезмерно большой.

Имея информацию о наружном диаметре погружного оборудования, учитывая двойную толщину стенок трубы и технологический зазор, подбирается размер обсадной трубы. Чаще всего выбирают ближайшее стандартное значение в сторону увеличения. Перед её приобретением, следует узнать возможности буровой техники, применяемой в вашей местности, зачастую её функционал бывает ограничен.

Насосы, предлагаемые производителями, могут устанавливаться в скважины различных диаметров. Самой экономически оптимальной считается обсадная труба для скважины диаметром 125 миллиметров. Именно при её выборе можно добиться отличного соотношения стоимости бурения скважины и насосно-погружного оборудования. Применение труб большего диаметра почти не практикуется для бытовых источников воды.

Разновидности обсадных труб

На практике используются трубы из разных материалов. Каждая из них имеет свои недостатки и преимущества. В прошлом для этих целей даже применялись конструкции из дерева. Но сейчас актуальны другие, более практичные материалы. Приведем основные из них:

Трубы из асбестоцемента

Обсадная труба из асбестоцемента уже давно применяется для скважин. Стоит отметить, что в настоящее время их используют все реже, причем в основном для обеспечения водой технических сооружений, а для бытового водоснабжения она вовсе не применяется. Этот вариант отличается низкой стоимостью и длительным сроком эксплуатации.

К недостаткам обсадной трубы из этого материала относят большую толщину стенок, что влечет за собой возникновение трудностей при её установке и существенное увеличение массы трубы. Без специальных навыков скрепить части обсадной колонны из асбестоцемента довольно сложно. Также нужно сказать, что этот материал довольно хрупок.

Трубы из стали

Еще совсем недавно этот материал для обсадных труб использовался везде. Стальные колонны для скважин можно использовать для обустройства водоснабжения на большой глубине, в том числе и создании артезианских конструкций. Эти трубы отличаются высокой прочностью, для обсадки применяют их толстостенный вариант (не менее 6 миллиметров). Срок эксплуатации стальных обсадных труб может превышать 50 лет. Металлические трубы легко устанавливать за счет удобных резьбовых соединений, специалист смонтирует систему из стали очень быстро.

К явным минусам труб из стали следует отнести их внушительную стоимость (цена обсадной колонны составляет существенную часть расходов на обустройство и бурение скважины), но самым главным недостатком этой системы является подверженность материала воздействию коррозии. Именно этот фактор сокращает срок службы скважины. Помимо этого, наличие ржавчины значительно снижает качество получаемой питьевой воды.

Трубы из полимерных материалов

Все большую популярность для обстановки обсадных колонн набирают материалы из пластика. Чаще всего используют такие виды полимеров, как трубы ПНД, трубы ПВХ и трубы из полипропилена. Первый вариант отличается тем, что обсадные колонны из этого материала производятся в виде бухт большой протяженности, поэтому есть возможность установки трубы без стыков.

Это значительно улучшает герметичность системы. Трубы ПВХ для обустройства скважин используют немного реже. Сейчас на рынке появляются обсадные колонны из НПВХ, которые можно использовать для источников питьевой воды. Полипропиленовые колонны используют значительно реже предыдущих вариантом, но это не умаляет его преимуществ. Чаще такой материал используется для разводки водопроводной системы.

К преимуществам полимерных труб, а именно ПВХ, ПНД и ППН относят:

• Оптимальное соотношение стоимости погонного метра материала и прочности. Обсадка скважина пластиковыми трубами обойдется намного дешевле, чем колоннами из стали.
• Срок службы полимерных систем превышает 50 лет, поэтому можно сказать, что он неограничен.
• Трубы имеют небольшую собственную массу, поэтому их легко устанавливать.
• Использование пластиковых обсадных колонн позволяет добиться высокого показателя герметизации скважины.
• Полимеры не разрушаются под влиянием химических элементов, применяемых при дезинфекции и регенерации скважин.

Главным преимуществом пластиковых труб, безусловно, является их полная устойчивость к воздействию коррозии.

Все эти преимущества, которыми обладают пластиковые обсадные трубы для скважины, определяют существующий на них спрос. Но не стоит считать их полным решением существующих проблем. Трубы из ПВХ всё же имеют недостаточно высокую механическую прочность, ее можно легко повредить. При бурении скважин в тяжелых условиях с труднопроходимым грунтом или в тех случаях, когда почва подвергается смещению, лучше отдать предпочтение классическим обсадным трубам из стали.

Из-за необходимости точной оценки строения пород в месте обустройства скважины, выбор материала для обсадных колонн должен производить квалифицированный специалист. Обсадку скважин и бурение нужно доверять профессиональным компаниям, которые могут выполнить весь комплекс работ по водоснабжению, начиная от бурения и заканчивая разводкой и обустройством водопроводной системы.

Соединение обсадных труб при установке

Монтаж обсадных труб должен производиться с тщательным соединением всех элементов, особенно в том случае, если необходима установка погружного насоса. Обычно отдельные части колонны имеют длину от трех до десяти метров, а профессионалы предлагают несколько способов их соединения, среди которых резьбовые и фитинговые соединения, раструбная установка и сварка. Для систем из асбестоцемента используются исключительно муфты, другие виды соединения не предусмотрены.

Остальные способы подойдут для полимерных и стальных труб, хотя сварка стальных колонн может повлиять на качество материала. Самой оптимальной технологией установки труб в скважину является использование резьбового соединения, в особенности для изделий из стали. Если использовать пластиковые трубы, можно сэкономить на монтаже, но качество соединений пострадает.

При монтаже обсадных труб в скважину нужно соблюдать несколько важных инструкций:

• Край трубопровода не должен доходить до дна скважины примерно на пол метра, что позволит грунтовым водам свободно поступать в полость. Некоторые специалисты рекомендуют устанавливать трубу из асбестоцемента, но полимерные колонны намного практичнее.
• Диаметр отверстия не должен изменяться при заглублении, так как это может сказать на проходимости воды.
• Каждое звено скрепляется четырьмя скобами и полосами из «нержавейки».

Из особенностей установки обсадных труб стоит отметить тот факт, что при использовании системы труба со временем начинается приподниматься над плоскостью земли. На сегодняшний день решение этой проблемы найдено не было. Для подъема воды на поверхность в полость обсадной колонны устанавливается емкость, диаметр которой меньше диаметра колонны.

На дне емкости устанавливается специальный клапан, который закрывается при наполнении. Используется насос погружного типа для подкачки воды. Во многих ситуациях необходимо использование дополнительного фильтра, который будет очищать воду по мере её поступления. Самое главное – с самого начала выбрать правильный материал труб, чтобы в дальнейшем их не пришлось устанавливать заново.