Часто заказчики сталкиваются с проблемой: какие обсадные трубы выбрать для своей скважины на воду? Дадим свое видение этого вопроса, основываясь на многолетнем опыте бурения и сопровождения скважин.
Среди всего многообразия обсадных труб на сегодняшний день реально используются только три типа. Это обычная металлическая труба, пластиковая труба из нПВХ и инновационное решение СТАЛЬ ПОЛИМЕРНАЯ труба (сталь, покрытая полимером). Про асбоцементные, ПНД трубы (в качестве обсадных), оцинкованные и прочие обсадные трубы из маргинальных материалов говорить не будем, так как данные трубы недолжны, применятся в скважинах на воду в качестве обсадной колоны, а в интернете достаточно много информации об этом.
Стальная труба
Когда консультанты (менеджеры, инженеры, сайты) говорят об обычной металлической трубе, решающим аргументом является: “Такие трубы еще при СССР ставили, скважины работают, вопросов никаких нет”. Звучит убедительно, многие верят. Давайте рассмотрим вопрос про бурение с использованием металлических труб при СССР.
При обсадке во времена СССР использовались только цельнотянутые металлические трубы (чаще даже не горяче, а холоднодеформированные) с толщиной стенки не менее 6.5 мм (для 146-го диаметра). Крайне редко 6 мм. Они производились из углеродистых и легированных сталей. Группы прочности стали: Д, М, К. И наконец, (самое главное!) при бурении предполагалась полная цементация затрубного пространства, которая обычно производилась с помощью цементировочного агрегата (насоса высокого давления для цементного раствора). От башмака и до устья скважины. Понятно, что такая, сделанная по всем ГОСТам скважина, будет служить практически бесконечно долго. Но ее цена превысит все разумные размеры.
Современные скважины на воду, использующие стальные трубы, чаще всего сделаны из сварной трубы (даже не водопроводного назначения, а для "легких" видов использования, типа столбов для забора). Стали, используемые для таких труб, — сталь 2, 3, 5, реже 20, которую также не рекомендовано использовать для производства обсадных труб. Даже до стали группы Д обычно никто не поднимается. И естественно никакой затрубной цементации.
Сколько же прослужит такая скважина? Зависит от геологии и ряда других условий.
Например, обсадная колонна проходит через ряд пород с разной электроотрицательностью (глина, песок, мергель и прочее). Фактически мы сделали батарейку, по ней потечет ток вызывая электрокоррозию. Или наша колонна проходит сквозь штаммы сероводородных бактерий (продуктом жизнедеятельности которых является сероводород). При соединении с водой, содержащейся в породе, будет образовываться кислота, которая разъест металл. Вот вам смесь почвенной, биологической и химической коррозий. А если на вашем участке присутствуют блуждающие токи, обсадная колонна может быть сильно разрушена за 2-3 года. На одном участке мы наблюдали сильные разрушения обсадной трубы, произошедшие за срок чуть больше одного года (правда рядом ходили электрички, и была ЛЭП). А иногда может и повезти, и тогда срок службы труб превысит 10 или 15 лет. Но лучше не рисковать. Использовать стальные трубы либо слишком дорого (толщина 6.5, сталь Д, затрубная цементация), либо слишком рискованно.
Пластиковая труба из нПВХ
Второй вид обсадных труб, используемых при производстве скважин на воду, — это нПВХ трубы. Материал нПВХ расшифровывается так: непластифицированный поливинилхлорид. Обычно используется резьбовое раструбное соединение, часто с резиновым уплотнительным кольцом. Толщина стенки от 5 до 7.5 мм. Коррозия практически отсутствует. Казалось бы, идеальное решение. Тем более, что пропагандисты этих труб апеллируют к зарубежному опыту (мол в ЕС и в США при бурении на воду используются только такие трубы). Но не все так просто.
Действительно, в ЕС широко используют нПВХ обсадные трубы, но с обязательной (!) затрубной загрунтовкой (либо цементным раствором, либо другими спец составами). При этом бурение шурфа должно производиться существенно большего диаметра, чем обсадная колонна. Другими словами (стандарт для Чехии), при использовании нПВХ труб 146 диаметра диаметр шурфа должен быть не менее 220 мм, чтобы обеспечить надлежащую загрутовку и избежать возможных изгибов пластиковых труб. И, может быть, самое главное - должны соблюдаться зависимости диаметра труб, толщины их стенки и глубины обсадки (противодействие горному давлению). Кроме того, при использовании нПВХ трубы, особенно для более-менее глубоких скважин, возрастает требование к вертикальности шурфа, чтобы избежать изгиба нПВХ труб при их обсаживании.
Еще одним негативным моментом при использовании нПВХ труб является, так называемый, эффект вишневой косточки. Заключается он в следующем: раздвинутые и вдавленные в затрубную породу камни могут начать выползать под действием горного давления в сторону шурфа, вызывая концентрированную нагрузку на стенки обсадных труб, приводя к их разрушению.
Далее. Если в процессе бурения планируется обсадка на твердую породу (например, на известняк), то организация цементации башмака представляется весьма проблематичной. Другими словами, как вы организуете герметизацию низа обсадной трубы на скалистую породу? Цементация не представляется возможной, раствор не схватывается с пластиком. Необходимо принимать какие-то ухищрения, типа разрезанных пожарных шлангов, джутовых мешков и прочее.
Идем далее. Обсадив нПВХ трубу на известняк, необходимо провести его бурение, опустив инструмент внутрь пластиковых труб. Буровые штанги (особенно при больших глубинах) обязательно при вращении будут бить и скоблить по внутренней поверхности пластиковых обсадных труб, вызывая их повреждения.
Кстати, нПВХ трубы (в расчете на 1 погонный метр) значительно дешевле стальных. Вопрос - почему же скважина из нПВХ (в расчете на метр) стоит столько же, а то и дороже?
Ответ кроется в сложности работы с такой трубой, в неумении многих бригад сделать все с первого раза и правильно, а также в затратах, которые могут повлечь за собой последующие ремонтные работы.
Другими словами, хорошая ли штука нПВХ трубы для обсадки шурфа скважины?
Хорошая. Если делать все правильно, не использовать их на большие глубины, проводить загрунтовку затрубного пространства.
Лучше, чем голый металл?
Лучше (если делать из металла так, как сейчас принято делать). Например, для скважины на глубокий песок (мелового периода) использование нПВХ трубы для обсадки, конечно, самое лучшее решение.
Сталь-полимерная труба
Подошли к описанию третьего вида обсадных труб для скважин на воду.
СТАЛЬ ПОЛИМЕРНАЯ обсадная труба представляет из себя стальную электросварную трубу, к которой приварены стальные резьбовые наконечники, с нарезанными из цельной холоднодеформированной гостированной трубы на токарных ЧПУ станках. Сварка осуществляется в заводских условиях на полностью автоматизированной сварной линии.
Затем эта конструкция (труба с приваренными наконечниками) проходит сквозь дробеметную установку, где с трубы срывает окалину, ржавчину и следы производственного масла, а также происходит так называемый наклеп. Заклепываются микротрещины, неровности, укрепляется и уплотняется металл. Потом труба проходит сквозь индукционный нагреватель, разогреваясь до 180-200 градусов. На нее наносится праймер (специальный клей) и методом вакуумной кольцевой экструзии натягивается полимерный чулок. После охлаждения труба готова к использованию.
К плюсам СТАЛЬ ПОЛИМЕРНОЙ обсадной трубы относится значительно замедленная коррозия. Из теории корродирования заглубленных трубопроводов известно, что скорость наружной коррозии в 5-10 раз превышает скорость внутренней.
Отличное противодействие горному давлению, в том числе и концентрированному (вишневая косточка). Прощает ошибки при бурении, то есть не требует столь высокого профессионализма буровиков, во многом исключая человеческий фактор. Отлично обсаживается на скальные породы (например, путем прижигания и вгрызания). Минусы за время эксплуатации не выявлены. Пожалуй, единственным теоретическим минусом можно считать неполную защиту от внутренней коррозии. Она все-таки присутствует, хотя и крайне замедлена.
