Обсадная колонна скважины

Обсадные трубы: назначение, разновидности и правила монтажа

Как правило, с обсадными трубами и со всем, что с ними связано, имеют дело специалисты в области бурения. Однако разобраться в вопросе не помешает и горожанам, планирующим загородное строительство и желающим в обозримом будущем обзавестись собственной скважиной. Данная статья поможет понять назначение обсадных труб, разобраться в их типах и способах монтажа.

Назначение

Трубы обсадные монтируются в заранее пробуренную скважину, где они формируют так называемую обсадную колонну. Эта колонна справляется сразу с несколькими задачами, главная из которых — это удержание стенок от обрушения и осыпания. Кроме того, за счёт своей герметичности трубы способствуют наполнению скважины водой и не дают ей просачиваться за её пределы. При этом они также защищают и воду от загрязнения, не давая породе и мелкодисперсным частицам попадать внутрь обсадной колонны.

Обрушение стенок — одна из главных опасностей, подстерегающих владельцев загородной недвижимости, прибегнувших к бурению с целью обзавестись собственной скважиной. Такое событие может закончиться повреждением заборного патрубка и погружного насоса. Оборудование может быть полностью утрачено, равно как и сама скважина. В таких случаях её попросту тампонируют и производят бурение новой в нескольких метрах. Трубы обсадные призваны предотвратить такой сценарий, надёжно защитив стенки скважины от обрушения.

Обсадная колонна принимает на себя давление грунтового массива, поэтому к её прочности предъявляются высокие требования. Необходимо внимательно подходить как к материалу, из которого произведены обсадные трубы, так и к другим параметрам: диаметру, толщине, прочностным характеристикам.

Формирование первого сегмента обсадки производится либо в самом начале бурения, либо после проходки определённой отметки. Во многом это определяется характеристиками грунта. Трубы обсадные могут выступать в том числе и в качестве вспомогательного инструмента для создания ствола.

Параметры труб и их качество регулируются ГОСТами. Линейка диаметров у большинства производителей начинается с отметки 11,4 см и заканчивается 42,6 см, хотя некоторые компании могут изготавливать изделия более крупного диаметра на заказ. Что до толщины стенок, то она варьируется в диапазоне от 0,6 до 1,4 см. В качестве материала для изготовления применяется сталь различных марок либо пластик.

Выбор диаметра

Диаметр рассчитывается исходя из дебита аквифера либо из потребностей в воде хозяина участка. Для небольшого коттеджа или дачи нормативным считается расход порядка 0,6 — 0,8 м 2 . Такого объёма вполне хватает и для пищевых, и для технических нужд. Что до насоса, то его диаметр принято брать на 0,5 см меньше, чем внутренний диаметр трубы. Обсадная колонна в таком случае даст возможность вынуть насосное оборудование в случае его поломки. Так, например, если диаметр насоса составляет 8,5 см, то внутренний диаметр трубы должен составлять 8,5 + 0,5 = 9 см. Таким образом, при толщине стенок 0,5 см внешний диаметр трубы будет составлять 8,5 + 0,5 + 0,5 = 9,5 см.

Приведённый пример весьма приблизителен. Как правило, при расчётах учитывается ещё и глубина скважины. Бурение прекращается по достижении водоносного горизонта, после чего верхний сегмент обсадной колонны закрепляется.

Эксплуатационный период обсадной колонны и обслуживание скважины

Трубы обсадной колонны имеют ограниченный эксплуатационный цикл. Как правило, он составляет порядка десяти лет, после чего изделия нужно заменять. Но извлечь старые и обветшалые трубы не всегда представляется возможным, да это и не нужно. С целью восстановления прочности и герметичности скважины внутрь уже установленных труб обсадной колонны помещают другие трубы — меньшего диаметра. Однако чтобы такой ремонт был возможен, необходимо предусмотреть его ещё на этапе бурения. Для этих целей вместо труб, размер которых рассчитан по приведённой выше формуле, берутся изделия на размер больше. Для ремонта скважины в таком случае потребуется лишь поместить трубы меньшего диаметра в старую колонну.

Виды труб

Как уже было сказано выше, обсадная колонна берёт на себя функцию по армированию скважины, обеспечивая её герметичность и сдерживая давление грунта. В связи с этим к качеству материалов предъявляются высокие требования. Из чего же изготавливают современные обсадные трубы?

Металлические трубы

Металлические трубы — идеальный компонент для формирования глубоких артезианских скважин, так как они отличаются высокими прочностными характеристиками и отлично справляются с удержанием давления грунтового массива при глубоком бурении. Диаметр этих изделий лежит в диапазоне от 115 до 510 мм. Толщина металла составляет порядка 0,5 см. Основным преимуществом таких труб перед остальными изделиями является длительный эксплуатационный срок, составляющий порядка 50 лет. Отличительной чертой является также надёжное герметичное резьбовое соединение.

Стальные трубы — единственный разумный выбор для тех случаев, когда необходимо обустроить надёжное и бесперебойное водоснабжение, которое прослужит не один десяток лет. Ведь какой бы чистой не была поступающая из водоносных слоёв вода, магистраль всё равно имеет свойство со временем заиливаться. Ликвидация последствий заиливания при помощи бурения возможна только при условии применения металлических труб. Ни с ПВХ, ни с асбестоцементными трубами осуществить ликвидацию ила посредством бурения не представляется возможным.

Что до недостатков, то в этом вопросе у труб из чугуна и других чёрных металлов можно выделить склонность к коррозионным процессам. Отчасти эта проблема решается установкой качественных фильтров, но коррозия тем не менее продолжает медленно разрушать трубы.

Ещё один недостаток металлических труб — это цена, особенно на толстостенные версии. По этой причине применять обсадку из стали целесообразно лишь при глубоком бурении с целью обустройства скважины с длительным эксплуатационным ресурсом. Осаживать песчаные скважины стальными обсадными трубами попросту нецелесообразно.

Пластиковые трубы

Трубы из ПВХ и ПНД пользуются сегодня высокой популярностью. Их главными преимуществами являются:

• химическая нейтральность (в подаваемую воду не поступают никакие вредные примеси из металла);
• неподверженность коррозии;
• малый вес;
• лёгкая транспортировка;
• простой монтаж (можно обойтись без буровой установки).

Из недостатков можно выделить разве что меньший в сравнении с металлическими трубами эксплуатационный срок и менее надёжное резьбовое соединение (в силу особенностей пластика). ПНД и ПВХ трубы также более склонны к механическим повреждениям и способны переносить куда меньшие нагрузки, чем металл. В связи с этим повторное бурение скважины является очень сложной задачей, а иногда и вовсе невыполнимой.

Как правило, ПНД и ПВХ трубы применяют для оборудования скважин на песок глубиной 40-60 м. В таком случае они идеально оправдывают свою цену.

Асбестоцементные трубы

Асбестоцементные трубы — ещё один бюджетный способ формирования обсадной колонны. Подразделяются на напорные и безнапорные. Производятся в соответствии с ГОСТами 1839-80 и 539-80. Для соединения используются муфты, которые также изготавливаются из асбестоцемента. Основными преимуществами данных изделий являются:

• умеренная цена;
• неподверженность коррозионным процессам и гниению;
• умеренный вес;
• длительный эксплуатационный период (порядка 35 лет).

Несмотря на низкую плотность, асбестоцемент обладает высокой прочностью. Трубы обсадной колонны отлично справляются с удержанием нагрузки грунтового массива и сохраняют целостность скважины. Кроме того, такие трубы сохраняют свои свойства при широком диапазоне температур, что позволяет не беспокоиться о водоснабжении как в жаркий летний период, так и при экстремально низких зимних температурах.

Из недостатков можно выделить тот факт, что асбестоцементные трубы менее пластичные, чем ПНД и ПВХ, в связи с чем обладают большей хрупкостью. Отчасти эту проблему решают утолщением стенок, но это в свою очередь влечёт за собой повышенные расходы на бурение, ведь скважина должна обладать большим диаметром.

Самая разумная сфера применения труб из асбестоцемента — известняковые скважины глубиной до 90 метров.

Соединение труб обсадной колонны

Трубы обсадной колонны соединяются между собой несколькими способами.

Резьбовое безмуфтовое соединение

Данный тип соединения используется при компоновке обсадной колонны из труб с высаженными концами. То есть непосредственно перед соединением конец трубы разогревается и на внутренней поверхности изделия прорезается резьба. На другом конце трубы, соответственно, прорезается наружная резьба. Когда трубы остывают, производится их соединение методом завинчивания.

Данный тип соединения труб обсадной колонны предполагает использование муфт с внутренней резьбой. На трубах прорезана внешняя резьба, за счёт чего обеспечивается надёжное соединение. Как правило, от поставщиков такие трубы приходят уже с навинченной муфтой на одном из концов, что ускоряет процесс обустройства обсадной колонны. Чтобы защитить муфту от внешних воздействий, её накрывают защитным полиэтиленовым мешком на время транспортировки.

На сегодняшний день сварное соединение практически не применяется при обустройстве обсадных колонн для скважин на воду ввиду трудоёмкости и нецелесообразности. Сваривать имеет смысл трубы большого диаметра, используемые для обсадки крупных скважин промышленного назначения. Для этих целей используют дуговую или автоматическую сварку как наиболее высокоэффективную.

Монтаж труб

Обустройство скважины начинается с бурения. По достижении проектной глубины бур извлекается и специалисты приступают к формированию обсадного столба. Весь шлам удаляется, после чего производится обсадка. Она продолжается, пока не будет пройден водоносный слой. Наращивание колонны и скрепление труб производится одним из описанных выше способов.

Стандартная обсадка формируется следующим образом:

1. Первичный очистной фильтр. Обычно выполняется из нержавеющей сетки.
2. Донный фильтр или фальшдно. Как правило, обустраивается из гравия и надёжно страхует скважину от просачивания загрязнений, которые могут поступать из водоносного горизонта.
3. Оголовок скважины. Выступает в роли защитного элемента, предотвращающего воздействие внешних факторов. Кроме того, создаваемая оголовком герметичность будет способствовать созданию внутри скважины разряжения, положительно влияющего на поступление воды. В некоторых случаях оголовок цементируется, однако многие современные модели и без того обеспечивают высокую герметичность.

Советы

Выбирая трубы для обсадки скважины, исходите в первую очередь из соотношения цены и качества. Не стоит применять дорогостоящие трубы там, где их качество, прочность и долговечность будут попросту невостребованы.

Правильно подбирайте толщину и диаметр труб. Для этого используйте соответствующие нормативы и рекомендации. Помните, что увеличение диаметра трубы повлечёт за собой необходимость использования более дорогой буровой установки.

Обустраивая одноколонную обсадку, помните, что извлечь её из грунта будет попросту невозможно. Двухколонная компоновка обходится дороже, но в то же время даёт возможность очистить скважину даже при сильном заиливании.

Когда бурение скважины будет завершено, использовать её не рекомендуется. Задействуйте насос, чтобы откачать максимальный объём жидкости. Таким образом вы создадите внизу большее расширение, в результате чего увеличите дебит скважины. И помните: при правильно выполненной обсадке вы сможете впоследствии сэкономить на обслуживании колонны, так как она длительное время не будет требовать ремонта и замены ключевых элементов.

Обсадная колонна нефтяной скважины – формулы расчета

Важную роль в бурении скважин по добыче нефти и газа играет создание обсадной колонны – элемента, необходимого для фиксации горизонтов по разработке и удержанию в правильном положении всей скважины. При создании данного элемента крайне важны все параметры для установления правильной длины, диаметра, толщины стенок, поэтому предварительно проводится расчет обсадной колонны, который включает вычисление давления, проверку прочности и герметичности, а также ряд других действий. Правильно выполненная работа позволит создать колонну, максимально защищенную от внешних воздействий и способную обеспечить продуктивный забор нефти и газа.

Назначение обсадных колонн в бурении

Основная задача данного элемента заключается в надежной фиксации скважин бурового типа и герметизации продуктивных слоев от попадания шлака и внешних элементов в момент разработки. Обсадная колонна имеет составную структуру: ее делают из труб, скрепляя друг с другом последовательно при помощи винтов либо сварки (последний метод применяется реже, когда скважину планируется разрабатывать в течение долгого времени, не внося в конструкцию изменений). Резьба труб для обсадных колонн может иметь форму конуса, треугольника или идти по трапеции, при необходимости создать максимально герметичное соединение используют элементы уплотнения. Толщина стенки трубы для обсадочной колонны варьируется в пределах 0,5-1,6 см. сами трубы классифицируются в зависимости от пределов прочности и текучести.

Чаще всего обсадная колонна делается из стальных ниппельных либо безниппельных труб: они отличаются толщиной стенок и внутренним диаметром. Резьбовое соединение имеет защиту от механических повреждений, поэтому готовая конструкция отличается высокой степенью прочности. Безниппельные трубы имеют диаметр от 3,3 до 8,9 см, а ниппельные – от 2,5 до 14,5 см (изделия подбираются, исходя из глубины залегания плодородных пластов, продуктивности и назначения, для чего необходимо выполнять расчет обсадной колонны.

Особенности устройства колонны

Диаметр обсадной колонны высчитывается, начиная с габаритов последнего сегмента (эксплуатационная труба), расчет которых, в свою очередь, производится, исходя из предполагаемой продуктивности скважины. Увеличение внутреннего диаметра делает возможным работать с более мощным оборудованием, в том числе разрабатывать несколько горизонтов и осуществить ремонт ствола. Тем не менее, большой диаметр колонны предпочтителен не всегда, поскольку при большом объеме возрастают и затраты на буровой раствор, цементирование и другие работы и материалы.

Формулы расчета обсадных труб

Расчет обсадной колонны – это комплекс процедур, направленных на установление габаритов, особенностей конструкции и других факторов, которые могут влиять на качество скважины, продуктивность и эффективность эксплуатации. Готовая конструкция должна полностью соответствовать нормам ГОСТ и правилам техники безопасности.

Одной из главной задач в расчете обсадной колонны является определение сминающего давления, для чего специалисты используют формулу Саркисова:

В данной формуле Р_си – это показатель давления, D – внешний диаметр труб, a_min – толщина стенок обсадной колонны, Е – показатель степени упругости материала, из которого сделана труба.

Собственно расчет обсадной колонны производится на этапе проектирования скважины, чтобы сразу выбрать толщину трубочных стенок, вид материала, общий диаметр и учесть другие аспекты. Процесс может отличаться в зависимости от типа колонны. Так, для наклонных газовых или нефтяных скважин с соответствующими обсадными колоннами следует брать в расчет параметр прочности на растяжение (запас делается в зависимости от того, какую форму имеет ствол и под каким углом он уходит в глубину). Также важно учесть давление внутри трубы и снаружи, осевые нагрузки.

Расчеты производятся с учетом профиля на этапе планирования, в них должны также учитываться прочностные характеристики конкретных материалов, определяются конкретные испытания перед опусканием трубы в ствол. Основные методы по расчету складываются из учета разности давлений, дополнительных нагрузок и свойств цементирующего состава.

Основные данные для проведения расчета обсадных труб:

• Глубина спуска.
• Интервал проведения перфорирования.
• Степень опорожненности колонны.
• Давление на пласты.
• Температурный режим.
• Показатели кавернометра.
• Средняя температура нейтрального пласта.
• Особенности жидкости для осуществления промывки.

При проведении расчета обсадной колонны необходимо принимать во внимание усилия на растяжение, сминающее давление (формула рассмотрена выше)¸ а также общую нагрузку на сжатие. После того, как работы будут завершены, потребуется провести испытания готовой колонны на прочность, для чего могут применяться различные типы механического и химического воздействия.

Выводы

Обсадная колонна является неотъемлемым элементом любой скважины для добычи полезных ископаемых. Грамотно проведенные расчеты позволят соорудить оптимальную по функциональности и стоимости конструкцию, которая будет требовать минимального обслуживания.

Строение обсадной колоны

Обсадная колонна

Бурение скважин является обязательным этапом работ во многих промышленных сферах. Скважины необходимы как для добычи полезных ископаемых, так и для обеспечения водой жилых домов. В зависимости от предназначения, скважина имеет свое определенное строение, которое начинается с устья. Насколько безопасно и эффективно будет осуществляться эксплуатация скважины, зависит от качества ее крепления. Целью крепления скважины является формирование надежных ее стенок, благодаря которым можно предотвратить нежелательные обвалы. Само скважинное крепление представляет собой систему, основными конструктивными элементами которой являются обсадные колонны и цементные кольца. Конструкция обсадной колонны формируется путем скручивания между собой определенного количества обсадных труб. Стоит сказать, что по всей своей протяженности скважина не во всех местах крепится одинаково. В каждом отдельном месте ее крепление происходит разными способами, с использованием разных колонн.

Таким образом, каждая обсадная колонна имеет свое название и предназначение:

Стоит заметить, что нельзя для крепления, например, начала скважины и ее завершения использовать одни и те же обсадные колонны.

Технологическая оснастка обсадных колонн

Она представляет собой специальные приспособления и устройства, благодаря которым обсадные колонны, секции и потайные колонны погружаются в скважину.

К таким устройствам и приспособлениям относятся:

1. Башмачные направляющие пробки. Их установка осуществляется на нижней части обсадной колонны, во время погружения которой в скважину пробки играют роль направления. Если проигнорировать установку башмачной пробки или осуществить ее с нарушением технологии, то это может привести к нежелательным последствиям, заключающимся в загрязнении ствола скважины и закупорку нижней части колонны. Если это произойдет, то в дальнейшем колонну будет невозможно зацементировать. Для изготовления башмачных пробок может использоваться различный материал. На сегодняшний день применяются башмачные пробки из дерева, бетона и чугуна. Деревянные башмачные пробки, в свою очередь, могут быть крестообразными или точечными. Наиболее популярными выступают чугунные пробки.
2. Башмак. Имеет вид толстостенного короткого патрубка. Монтируется на первой трубе. Башмак имеет такой же наружный диаметр, как и муфта. Без башмака может смяться торец нижней трубы обсадной колонны во время ее погружения в скважину.
3. Обратные клапаны. Предотвращают самозаполнение обсадной колонны раствором во время ее погружения. Это способствует существенному сокращению нагрузки на вышку. Монтаж обратных клапанов осуществляется с четким соблюдением расстояния, которое составляет от 2 до 12 м от башмака.
4. Упорные стоп-кольца. Позволяют установить цементировочную пробку. Их толщина колеблется в пределах 10-20 мм. Материалом для их изготовления, главным образом, служит чугун.
5. Турбулизаторы. Используются при недостаточно хорошем центрировании колонны. Основной целью турбулизаторов является замена бурового раствора на цементный. Их конструкция представляет собой плотно закрепленный на обсадной трубе корпус с упругими лопастями.
6. Центрирующие фонари. Участвуют в процессе вытеснения бурового раствора. Применяется два вида данных фонарей – пружинные разборные и жесткие неразборные.
7. Скребки. С помощью их применения счищается со скважинных стенок глинистая корка во время погружения обсадной колонны, тем самым улучшая взаимодействие цементного раствора и породы. Местом установки скребков служат те же, что и для центрирующих фонарей.
8. Пакеры. В случае разделения нефтегазовых пластов от водоносных малыми пропластками глинистых включений, толщина которых колеблется в пределах 6-8 м, существует опасность их прорыва в результате воздействия разных давлений. Именно в таких местах устанавливаются пакеры.

Цементирование обсадных колонн

Чтобы осуществить цементирование обсадных колонн, нужно наличие соответствующей цементной смеси, получаемой путем соединения тампонажного цемента и воды. В результате этого получается жидкая масса, способная легко и равномерно распределятся по поверхности в силу своей текучести. Разновидность тампонажного цемента напрямую зависит от температуры скважины, которую она имеет на забое.

Для скважин с более низкой температурой (как правило, до 40 градусов) применяется раствор, время застывания которого колеблется от 3 до 7,5 часов с момента его замешивания. Таким образом, при работе с такими скважинами, на цементирование обсадных колонн отводится не более 2,5 часов.

Схватывание раствора для скважин с температурой от 40 до 70 градусов происходит на протяжении от двух до трех часов. На цементирование обсадных труб в таких скважинах отводится всего лишь 1 час времени.

Обсадные трубы в глубоких скважинах с температурой от 100 градусов и выше должны быть зацементированы менее, чем за 1 час.

Как видим, в горячих скважинах раствор застывает быстрее, что, в свою очередь, требует более быстрой работы с ним.

Цементирование обсадных колонн может быть произведено одним из двух способов — прямым или обратным.

1. Суть первого заключается в заливании сразу всего объема раствора в колонну, где он проходит до башмака. Таким образом, раствором заполняются пустоты между труб, в которых он распределяется равномерно снизу вверх.
2. Обратный. В отличие от предыдущего способа, раствор закачивается в колонну сверху вниз, начиная с поверхности.

В основном используется первый способ. Колонна цементируется за один раз, в результате чего весь раствор продавливается сразу. Однако, бывают случаи, когда целесообразно использовать двухступенчатое цементирование. В таком случае, работа подразделяется на интервалы и выполняется в два этапа.

Существует еще один, так называемый, промежуточный способ цементирования – манжетный. Он используется в случаях, когда следует защитить некоторую часть ствола от проникновения раствора.

После того, как скважина полностью сформирована, осуществляется опрессовка обсадной колонны. Другими словами, обсадные колонны проверяются на прочность и герметичность. Для этого устанавливается цементирующая головка, после чего буровые насосы воздействуют на устье большим давлением. Опрессовка производится в течении получаса. Именно за это время давление должно снизиться не более чем на 5 атмосфер, что является абсолютной нормой.

Сюжеты по теме

Турбобур – вариант бурового устройства, состоящего из электрогидравлического движка, принцип действия работы которого, основан на превращении энергии движения буровой смеси в энергию движения вала. Назначение такого агрегата – разработка скважинных отверстий для добычи газовых и нефтяных месторождений.

Россия предоставит подтверждения для получения морского права на арктические области.

Выход из этой ситуации предлагает совместная операционная компания, получившая название «Вьетгазпром»

Обсадная труба армирующая — что это такое

Что подразумевается под термином «обсадная труба», известно далеко не всем нашим современникам. Кроме специалистов по бурению скважин, с ним могут быть знакомы разве что только владельцы тех загородных домов, подключить которые к центральной системе водоснабжения невозможно. Соответственно, знания, что такое обсадная труба, не помешают и горожанам, планирующим в ближайшем будущем возвести коттедж на приобретённом земельном участке.

При бурении водяных скважин применяются разные типы обсадных труб

Назначение обсадных труб

Устанавливается обсадная труба в предварительно пробурённую скважину, где она играет роль так называемой обсадной колонны, позволяющей удерживать стенки скважины либо колодца в неизменном состоянии. Но этим дело не ограничивается. Можно сказать, что обсадная труба – это такой вид трубного проката, который не только препятствует осыпанию стенок скважины, но и аккумулирует воду благодаря установке в его полость насосного оборудования. Соответствие характеристик данной продукции требованиям нормативных документов определяет её многие свойства с точки зрения конечного потребителя, начиная от напора и качества поставляемой воды, включая лёгкость монтажа своими руками, и заканчивая сроком годности скважины.

Какие бы трубы ни применялись для реализации обсадки (имеется в виду материал их изготовления), она призвана решить две основные задачи:

• обеспечение пребывания стенок пробуренного канала в целостном состоянии. Поэтому обсадным трубам для скважин, чтобы они смогли выдержать любые подвижки грунта, должна быть присуща высокая прочность. Исходя из этого, к выбору данных изделий на основе критерия «материал изготовления» необходимо подходить очень серьёзно. Особенно, если вы хотите организовать подачу питьевой воды своими руками. Только тогда скважина прослужит очень долго;
• вторая основная задача – обеспечение герметичности конструкции. Её решение актуально для грунтов с большим количеством водоносных горизонтов, которые использовать в питьевых целях не рекомендуется.

Обсадная труба опускается в готовую скважину, внутри трубы размещают насос

Закономерно возникает вопрос: какая труба лучшая для скважины под воду в этом случае? Прислушаемся к мнению экспертов. Их ответ однозначен: отдавать предпочтение следует обсадной трубе для скважин с резьбой. Ведь забор воды должен осуществляться только из водоносного слоя, пригодного по своим химическим и физическим характеристикам. И именно изделия, оснащённые резьбой, успешно препятствуют проникновению в скважины вод из других горизонтов и верховки.

Виды обсадных труб для скважины

Мы уже знаем, что обсадные трубы — это такие изделия, которые выполняют функцию армирующего материала, а работа всей системы будет зависеть от их качества.

Полезная информация! Кроме сырья, важную роль в обеспечении надёжного функционирования водозабора играет выбор правильного диаметра трубы обсадной для скважин. Он может варьироваться в широком диапазоне значений.

Сегодня для обсадки каналов своими руками можно использовать разные типы труб. Наибольшее распространение получили металлические, пластиковые, а также асбоцементные изделия. Ответ на вопрос, какую обсадную трубу для скважины лучше применять, зависит от предполагаемых условий эксплуатации (в первую очередь, это склонность грунта к подвижкам) и объёма планируемого водозабора. Сортамент данной продукции регламентирован требованиями ГОСТ 632-80. Узнать, какими трубами для скважины лучше укреплять её стены, в том числе и своими руками, вы сможете, ознакомившись с ниже приведённой информацией.

Трубы металлические. Эти трубы обсадные лучше использовать для артезианских скважин и в целом для сооружений на известняк и песок. Данные изделия устойчивы к любым механическим нагрузкам и отличается хорошей прочностью.

Главное преимущество металлических обсадных труб — высокая прочность

Диаметр стальных обсадных труб колеблется в диапазоне 114≤D≤508 мм. При толщине стенки 5-6 мм они прослужат не меньше 50 лет. Ещё один плюс – это оснащение стальных труб резьбой. Если вы ищете ответ на вопрос, какая труба лучшая для скважины, используемой с целью организации постоянной бесперебойной подачи воды, в пользу выбора стальной обсадки говорит следующий фактор. Как известно, любая пробуренная магистраль может заиливаться. А восстановление её работоспособности путём применения бурового инструмента возможно только при стальных обсадных трубах. С изделиями из другого материала сделать это не доступно.

Однако, чёрной стали присущи серьёзные недостатки. Прежде всего, это коррозия, которая обусловливает появление в воде ржавчины. Впрочем, эта проблема является легко устранимой трудностью, которую можно решить применением современных фильтров. На этом фоне гораздо весомее выглядит другой недостаток металлической обсадной трубы для скважины: высокая стоимость данного изделия в толстостенном исполнении. Поэтому использовать стальную обсадку рекомендуется для обустройства глубоких скважин с большим эксплуатационным ресурсом. Выполнять бурение неглубокой скважины на песок с экономической точки зрения лучше с использованием более дешёвого материала.

Пластиковые трубы. Аналитики рынка отмечают возросшую популярность пластиковых труб для скважины. Скважины на воду, укреплённые данными изделиями:

• имеют продолжительный эксплуатационный ресурс;
• химически нейтральны;
• в отличие магистралей, оснащенных обсадными трубами железными для скважин, не подвержены воздействию коррозии;
• не требуют для обустройства значительных материальных затрат. Причём, независимо от того, какая используется труба – из ПНД, ПВХ или из полипропилена.
• лёгкость монтажа своими руками.

Использование пластиковых труб значительно удешевляет обустройство скважины

Пластиковые трубы отличаются малым удельным весом, и для удобства соединения, как правило, оснащаются резьбой. Полная картина типоразмеров обсадного трубного ПВХ проката представлена в таблице №1. Изучив её, вы узнаете, какие диаметры наиболее часто применяются для реализации пластиковой обсадки.

Как выбирают обсадные трубы для нефтяных скважин?

При обустройстве скважин для добычи нефти и газа необходимо укрепление так называемой эксплуатационной трубной колонны, через которую добываемое сырье поступает на поверхность, а также максимально защитить её от коррозии и движения геологических пластов.

Это делают с помощью обсадных колонн, которые не только укрепляют основные добывающие стволы, но и дают возможность изолировать продуктивные горизонты в процессе эксплуатации скважин от непродуктивных слоев, что позволяет избежать перемешивания внутрипластовых жидкостей.

Для обустройства таких колонн применяются специальные обсадные трубы для нефтяных скважин, которые составляют в колонну с помощью их последовательного свинчивания или сваривания.

Обсадные трубы для нефтяных скважин

Какие трубы для этого применяются?

Для изготовления труб, применяемых для организации таких колонн в процессе бурения и последующего обустройства газовых и нефтяных скважин, в основном использует такой материал, как сталь. Для их соединения между собой на обоих концах трубы нарезается резьба, с одной стороны навинчивается муфта.

Если планируется сварной способ соединения, то трубы делают безмуфтовыми, с концами в виде раструбов. Резьба, нарезаемая на таких трубах, может быть либо конической, либо треугольной, либо со специальным профилем трапецеидального вида.

Для того, чтобы соединения были максимально герметичными и позволяли выдерживать высокие значения давления добываемого газа и нефти (больше, чем 30-ть мегапаскаль), используются специальные уплотнительные элементы.

Отечественные трубы обсадного типа выпускаются со следующими наружними диаметрами – от 114-ти до 508-ми миллиметров. Их длина варьируется в пределах от 9,5 до 13-ти метров. Толщина стенок зависит от диаметра и колеблется от пяти до шестнадцати миллиметров.

По своей прочности такие изделия делятся на семь групп, обозначаемых литерами Т, R, М, Л, Е, К и Д (в порядке убывания). Значения предела текучести находится в интервале от 379-ти до 1065-ти мегапаскаль.

Каждую трубу маркируют, указывая сведения о её диаметре, группе прочности, толщине стенки, а также дата производства изделия и его индивидуальный номер.

Виды обсадных труб

Для изготовления этой продукции, которая используется для укрепления нефтяных и газовых скважин в процессе бурения и последующей эксплуатации, в основном используются стали различных марок.

Такие трубы могут быть ниппельными и безниппельными. Диаметры безниппельных труб варьируются от 33,5 до 89-ти миллиметров, а ниппельных изделий – в пределах от 25-ти до 146-ти миллиметров.

Например, в целях отбора керновых проб горных пород применяются только ниппельные виды этой продукции. Толщина стенок ниппельной продукции зависит от диаметра и составляет от трех до пяти миллиметров, а длина таких труб колеблется от полутора до шести метров.

Ниппельные изделия делаются трех групп прочности: М, К и Д, обеспечивающие предел текучести от 380-ти до 750-ти мегапаскалей.

В комплект поставки входят навинченные ниппели. Каждая труба маркируется в соответствии с требованиями государственного стандарта. Резьба от механических повреждений в процессе транспортировки защищена с помощью специальных предохранительных ниппеле и кольцевых насадок.

Виды обсадных колонн

Такие колонны бывают трех видов (в зависимости от того, какую колонну скважины они укрепляют):

• кондукторные;
• промежуточные;
• эксплуатационные.

Промежуточными колоннами укрепляются стенки нижних скважинных интервалов. Колонны кондукторного и промежуточного типа, как правило, цементируются, однако возможны и съёмные варианты их обустройства (к примеру, если их применяют при бурении скважин геологоразведочного типа или при обустройстве скважин большой глубины, в целях борьбы с износом ранее спущенных промежуточных колонн).

Задача эксплуатационных защитных колонн –перекрытие продуктивных горизонтов.

Через пробитые с помощью перфорации отверстия в таких колоннах нефть и газ посредством насосно-компрессорных труб (НКТ) поднимаются от забоя скважины по её стволу к устью.

Обсадная колонна нефтяной скважины постоянно испытывает снаружи воздействия давления пластовой жидкости и пластового газа, которые находятся в горных породах. Влияние этих воздействий особенно заметно в соляных и глинистых пластах.

Также эта колонна подвергается воздействиям, вызываемым внутренним давлением газа и нефти, а также воздействиям, оказываемым изнутри буровым раствором, от собственной массы и от усилий натяжения колонн, что объясняется влиянием температурных значений и перепадов давления.