Конструкция артезианских скважин

В чем различие конструкции скважины с пластиком или без пластика?

Для того чтобы сделать выбор, давайте разберемся для чего нужна обсадная труба, плюсы и минусы одной металлической трубы (однотрубная конструкция) и конструкции с пластиком (двухтрубная конструкция).

Назначение обсадной колонны – крепление стенок скважины и защита вод эксплуатируемого горизонта от загрязнения вышезалегающими водами.

Cтроительство артезианских скважин

При строительстве артезианских скважин на базе одной металлической трубы с толщиной стенки 4,5 мм принимают ориентировочный срок её службы - 25 лет. В действительности спрогнозировать срок службы трубы довольно проблематично, так как на это влияет много факторов.

Факторы, влияющие на долговечность артезианской скважины:

  • Химический состав стали;
  • Микроструктура стали;
  • Загрязненность неметаллическими включениями;
  • Наличие повреждений и трещин, которые не исключены во время строительства скважины;
  • Коррозионная активность почвы;
  • Агрессивность и газонасыщенность вод;
  • Химический состав водовмещающих пород;
  • Электрохимическая коррозия;
  • Величина колебания уровня воды в скважине.

Причина для установки пластиковой трубы внутрь стальной в артезианской скважине

В результате действия этих факторов стальные обсадные колонны в некоторых районах в течение нескольких лет приходят почти в полную негодность. Ввиду невозможности их нормальной эксплуатации и вероятности смешения вод различных горизонтов, такие скважины подлежат ликвидации.

Преимущества полимерных труб:

  • Устойчивость к химической коррозии;
  • Высокие санитарно – гигиенические качества;
  • Гидравлическая гладкость;
  • Стойкость к зарастанию внутренней поверхности труб различного рода отложениями;
  • Отсутствие электрохимической коррозии;
  • Стойкость к гидравлическим ударам.

Однотрубная конструкция скважины - одна металлическая труба Ø133 мм или Ø159 мм

Конструкция артезианской скважины

  • Невысокая стоимость строительства скважины;
  • Возможность эксплуатации бытовых насосов отечественного и импортного производства диаметром 3 или 4 дюйма.*

* - с учетом бурения скважины с начальным диаметром трубы не менее 133 мм.

  • Ограниченный срок службы;
  • Обсадная колонна является и эксплуатационной колонной;
  • Активная коррозия в интервале колебания уровня воды при включении-выключении насоса;
  • Вторичное загрязнение воды железом при коррозии колонны;
  • Большая вероятность загрязнения эксплуатируемого горизонта верхними (перекрывающими) водами при нарушении целостности конструкции;
  • Низкая ремонтопригодность (по отношению к двухтрубной конструкции).

Эксплуатация двухтрубной конструкции - трубы Ø133 мм + Ø117 ПНД или Ø159 мм + Ø135 ПНД

Эксплуатация двухтрубной конструкции

  • Срок службы скважины (ориентировочно 50 лет);
  • Отсутствует вторичное загрязнение железом т.к. вода находится в пластиковой трубе;
  • Стойкость к химическим растворам, применяемым при восстановлении и дезинфекции скважины;
  • Высокая ремонтопригодность скважины и установленного в ней оборудования. В связи с возможностью выполнять демонтаж/монтаж пластиковой трубы;
  • Надежная защита эксплуатируемого горизонта от загрязнения «промежуточными» водами.
  • Увеличение стоимости сооружения скважины;
  • Невысокую механическую прочность пластиковой трубы.

Поэтому мы не выполняем и не рекомендуем использовать конструкции скважин с обсадкой только одной пластиковой трубой в неустойчивых породах из-за возможного сдавливания стенок скважины крупнообломочными породами (валуны, щебень, гравий).

Если Вы все-таки выбираете обсадную колонну в виде одной пластиковой трубы, то необходимо учесть следующее:

  • Глубина скважины не должна превышать 50 метров (исходя из практики);
  • Толщина стенки пластиковой трубы должна быть не менее 10 мм;
  • Отсутствие валунов и обломков твердых пород во вскрываемых грунтах даже доскональное знание геологии района не исключает точечного залегания РАЗРУШАЮЩИХ пород.

Только соблюдая эти правила, артезианская скважина на базе одной пластиковой трубы будет иметь максимальный срок службы.

Двухтрубная конструкция артезианской скважины с пластиковой эксплуатационной колонной сочетает в себе прочность металла и экологичность пластика, а вместе надежность и долговечность. Артезианская вода, поднимающаяся под естественным давлением пласта, находится в пластиковой колонне, не касаясь металлической трубы, которая в свою очередь перекрывает все вышележащие породы (глины, пески) и находящиеся в них потенциально загрязненные воды.

Сделав правильный выбор в пользу двухтрубной конструкции, встает еще один вопрос: «Как правильно выбрать диаметр обсадной колонны - Ø133 мм. металл + Ø117 мм. пластик или выбрать вариант дороже - Ø159 мм. металл + Ø135 мм. пластик?»

На первый взгляд разница не очевидна!
У пластиковой трубы Ø117 мм – внутренний диаметр Ø101 мм., у Ø135 пластика– внутренний диаметр 115 мм. Внутренние диаметры отличаются, но не сильно.

Дебит (производительность) скважин приблизительно одинаков и напрямую никак не зависит от диаметра обсадных колонн**.

Та и другая могут выдать порядка 1-5 м3/ч.

Срок службы обоих – около 50 лет.

А разница есть! И не малая!

** - Дебит скважины зависит от типа и мощности водоносного горизонта, размера водоприемной части скважины - высоты и диаметра. Больший диаметр обсадной колонны позволяет сделать больше именно диаметр водоприемной части, но никак напрямую не определяет производительность скважин.

Водоприемная часть – это часть конструкции скважины, через которую вода из пласта поступает в ствол скважины.

Вы часто слышали: «Зачем Вам труба Ø159, зачем Вам такой объем воды, зачем Вам 5 кубовая скважина». Если услышали такие формулировки и такое обоснование в выборе конструкции скважины – стоит очень сильно задуматься о компетентности и, соответственно, качестве выполняемых работ этой организацией.

Размер водоприемной части отличается в разы, но это никак не дает понимания о производительности скважины.

Убеждение аргументами: «Зачем Вам труба Ø159, зачем Вам такой объем воды, зачем Вам 5 кубовая скважина» на Вас еще действует?»

Разница скважин с разным диаметром обсадных труб

Универсальность применяемых насосов

Первая, из-за своего внутреннего диаметра в 101 мм, имеет ограничение по количеству применяемых в ней марок насосов. Из-за остаточного технологического зазора между насосом и обсадной эксплуатационной колонной, без ущерба для скважины и самого насоса, в ней можно применять только 3 дюймовый (~75 мм) насос, а это в основном не самый дешевый вариант насоса фирмы Grundfos. Все остальные производители, отечественные и импортные, имеют в своем модельном ряду в основном 4 дюймовые (~100 мм) насосы. Это значит, что они в нее войдут, но, что называется, «со скрипом». Т.е. не дай Бог, при монтаже или демонтаже между насосом и колонной попадет хотя бы маленький камешек, кабель, трос или что-то подобное, насос встает в «расклин» и вынуть его становится иногда не возможно!

Вторая, по понятным причинам, таких ограничений имеет меньше.

Добуриваемость скважины

Добуриваемость скважины

В последние годы в Московской области замечено понижение уровней вод даже в артезианских горизонтах. Это связано как с повсеместной деятельностью самого человека, бурением частных и промышленных скважин, разработкой карьеров с сопутствующим их осушением, так и сугубо природными явлениями, сменой сезонов и т.п. Следовательно, нельзя исключать возможность изменения гидрогеологических условий на отдельно взятых территориях и необходимость ухода на более глубокие водоносные горизонты.

И здесь снова является немаловажным начальный диаметр пробуренной скважины.

Чем больше диаметр первой колонны (159 мм, а не 133 мм), тем больше «запасных» диаметров для добуривания именно этой скважины, а не перебуривания новой, т.к. уход на большие глубины подразумевает уменьшение диаметров обсадных колонн (по принципу телескопа).

Ремонтопригодность скважины

Ремонтопригодность скважины

Иногда причиной выхода из строя скважины служат непрофессиональные действия малоквалифицированных монтажников - уроненные в неё погружные насосы, водоподъемные трубы, молотки, газовые ключи или происки недоброжелателей, которые бросают в скважину бутылки, деревянные бруски и подобные «сюрпризы», желая тем самым как-то «насолить». Таких примеров сотни.

Когда к нам обращаются с просьбой извлечь упавший насос из скважины, с жалобами на отсутствие воды в скважине, с «заглатыванием» насосом воздуха, в связи с падением уровня воды, в скважине меньшего диаметра гораздо сложнее, не повредив ее, выполнить необходимые ремонтно-восстановительные работы.

Иногда после извлечения посторонних предметов необходимо добурить скважину и установить в ней дополнительную колонну, а это опять легче сделать в скважине с большим диаметром обсадных труб.

Порой мы не беремся за ремонт скважины в связи с ее конструктивными особенностями (малыми диаметрами, нелепостью конструкции и т.п.), но даже в самых сложных случаях своих клиентов мы не оставляем без поддержки.

Если Вы заботитесь о будущем Вашей скважины, то для Вас предпочтительный вариант конструкции скважины выполненной из 159 мм. металла и 135 мм. пластика из-за своей универсальности и ремонтопригодности.