Применение пластиковых труб нПВХ в качестве обсадных при бурении скважин

Хотим мы этого или не хотим, но применение пластиковых труб в качестве обсадных при бурении скважин на воду неизбежно и неотвратимо. В большинстве развитых европейских стран применение труб из черного металла при сооружении таких скважин запрещено законодательно, и даже если по каким-либо технологическим причинам металлические трубы применяются в процессе бурения, то после сооружения скважины они извлекаются.

Конструкция обсадной колонны

В России широкое распространение получили конструкции, в которых в качестве обсадной колонны используется металлическая, а фильтровая колонна - пластик, в подавляющем большинстве случаев ПНД (полиэтилен низкого давления). Трубы же ПВХ (поливинилхлорид) или нПВХ (непластифицированный ПВХ), о которых и пойдет дальше речь, используются крайне редко. В принципе "тяжелое продвижение" таких труб на нашем рынке объясняется тремя основными причинами:

  1. Инерционность производителя работ ("с металлом надежнее", "мы так привыкли", "а вдруг не получится")
  2. Инерционность потребителя (объяснения те же самые)
  3. Объективная нехватка знаний, технологий и навыков для перехода на новый материал.

С первыми двумя факторами справиться поможет время, информация, убеждение и наглядная демонстрация преимуществ. Преодоление третьей причины сложнее, поскольку применение ПВХ действительно требует учитывать некоторые особенности материала, и без изменения технических, технологических и организационных подходов к сооружению скважины успеха не добиться.

В чем же разница? Следует отметить, что практически все нюансы применения нПВХ имеют значение в основном для производителя работ и сказываются при сооружении скважины.( Будущего владельца скважины при условии, что работа сделана качественно, это мало касается. А если после бурения выполнено и водоснабжение дома, то он и трубы то этой никогда не увидит.)

В первую очередь это хрупкость материала и меньшая прочность по сравнению со сталью. Во вторую - наличие на трубе раструбов для получения качественной резьбы. Как следствие колонна требует более бережного обращения при опуске, более требовательна к качеству и прямолинейности ствола скважины, а наличие раструбов предусматривает бурение бо́льшим диаметром, чем при бурении под обычную стальную колонну. Ошибок здесь пластик не прощает, при "недосаживании" колонны шансов выдернуть ее немного.

Хотя нужно заметить, что борьба за экономию привела к повсеместному использованию стальной трубы такого качества и с такой толщиной стенки, что она уже мало чем отличается от нПВХ по прочности резьбовых соединений, а те диаметры, которыми сейчас бурят практически все компании под стальную трубу в своем стремлении сэкономить, не пролазят ни в какие классические рекомендации по зазорам между стенкой скважины и обсадной колонной.

Но это тема отдельного разговора.

Бурение бо́льшим диаметром снимает значительную часть проблем с опуском колонны, при том, что в действительности не настолько удорожает стоимость метра и увеличивает время проходки, как об этом рассказывают.

Следующее препятствие для использования нПВХ также связано с механическими свойствами материала, то есть с меньшей прочностью. Это герметизация затрубного пространства. По всем правилам сооружения водозаборных скважин затрубное пространство (то есть кольцевой зазор между обсадной колонной и стенками скважины) герметизируется цементацией. Ни одна "промышленная" скважина без этой операции сдана и принята не будет. Что делают буровые компании при бурении "неразумному" частнику-чайнику? Опускают колонну, ставят на забой, создают осевую нагрузку и вращением "затирают" колонну в известняк. Ну а дальше постепенно просачивающаяся жидкость осаждает частицы выбуренной породы, разбухает вышележащая глина и со временем, что называется заткнется.

С колонной из нПВХ такой номер не пройдет. Ни давить на нее, ни вращать в скважине категорически не рекомендуется. Даже классическая цементация не годится без дополнительной обработки трубы - адгезия (прилипание) цемента к пластику очень плохая. Технологическое надежное решение этой проблемы существует.

Ну и наконец последнее препятствие. Последующее бурение в посаженной колонне для вскрытия водоносного горизонта на достаточную глубину. Как это выглядит обычным порядком? В обсаженную скважину опускается породоразрушающий инструмент (обычно шарошечное долото) на колонне бурильных труб, создается осевая нагрузка порядка 2-3 тонн и вращением инструмента скважина углубляется на требуемую глубину. Во время этого процесса бурильная труба, вращаясь со скоростью 200 - 250 об/мин, с такой же частотой стучит по стенкам обсадной колонны. Стальная труба эти удары выдерживает без проблем. А нПВХ - нет. Из-за своей хрупкости она колется. Дальнейшая работа бесполезна, скважина загублена.

Технология

Технологическое преодоление этого препятствия также существует, и даже не в одном варианте.

Таким образом, все трудности, которые встают перед производителем работ с точки зрения применения труб нПВХ в качестве обсадных, как альтернативы стальным, вполне преодолимы.

У владельцев скважины часто имеет место быть опасение, связанное с названием материала труб нПВХ - поливинилХЛОРИД! Значит, хлор, а значит отрава. На чем основано - неизвестно, кем запущено - непонятно, но опасение присутствует. На этот счет можно долго не распространяться, достаточно одной цитаты:

Применение ПВХ в современной медицине стало практически незаменимым. Из него изготавливают: медицинские стерильные резервуары для крови и органов, перчатки и маски, катетеры, трубки различного назначения, медицинские приборы, хирургические шины, упаковки для лекарств.

Выгода для заказчика

Теперь посмотрим, для чего все это нужно потенциальному заказчику.

В настоящее время на рынке цена метра бурения скважины начинается от 1800 рублей. Это однотрубная конструкция, чаще всего диаметр трубы 133мм, на резьбовых соединениях. Конструкция "изобретена" после многолетней борьбы за экономию, с нарушением всех и всяческих канонов бурения и применяется повсеместно. Резьба "труба в трубу" для уменьшения диаметра бурения, использование стали 3пс (самой низкосортной и мягкой), переход на электросварные шовные трубы вместо бесшовных, уменьшение толщины стенки вплоть до 4мм... Много всего "внедрили" разного рода специалисты в условиях полной бесконтрольности. Такая конструкция может просуществовать даже и 10 лет, случаи были, но чаще всего намного меньше. Почему? тонкая стенка, по всей длине трубы сварной шов как источник коррозии, на резьбовых концах толщина металла достигает толщины бумаги, никакой герметичности резьбы нет.... Сюда же относим без зазрения совести всякие "усиленные концы", "металлопластиковые" трубы и т.п., являющиеся обычным маркетинговым ходом на уровне "растительное масло без холестерина" и никакой практической пользы не несущие.

А что нПВХ? Труба выпускается с разной толщиной стенки и гарантией производителя на выдерживаемое наружное давление. Резьба одинаковая для любой толщины стенки на каждом диаметре и снабжена резиновым уплотнительным кольцом. Таким образом всегда можно подобрать надежную колонну для любой глубины скважины. Любая компания, освоившая правильную и безопасную технологию сооружения скважины, выдаст вам герметичную конструкцию, способную прослужить десятки лет (долговечность ПВХ сомнений ни у кого, надо думать, не вызывает). Разговоры о "неремонтопригодности" скважин на такой трубе по сравнению со стальной колонной - от лукавого. Найдите хоть одного реального человека, которому отремонтировали скважину, пробуренную по самому дешевому варианту!

Гарантия на скважину "Сталь 133" вряд ли превысит три года, а на хорошо сделанную скважину на нПВХ можно смело давать гарантию "пожизненную".