Скважины на известняк конструкции классические и инновационные

 

Варианты конструкций артезианских скважин на известняк

 

Водозаборные скважины на известняк используются человеком уже более 400 лет. За это время детально проработан вопрос конструктивных решений применительно к разным типам литологического строения в месте добычи подземных вод. Однако новые времена и желание клиентов сэкономить приводят фирмы проводящие буровые работы к решениям инновационного плана. Одно из таких решений – двухтрубные скважины из стальной и пластиковой труб.

 

Оглавление

 

Цель этой статьи ознакомить потенциальных заказчиков с тем, какие именно конструкции обсадных колонн для скважин на известняк прошли проверку временем, а к каким стоит относиться с осторожностью.

 

Для понимания тонкостей инновационных решений с пластиковыми обсадными трубами нужно сначала разобраться в классических конструкциях водозаборных сооружений для добычи воды из известняков.

 

Планируете бурить скважину на известняк во Владимирской области? Выбираете конструкцию? Давайте наш специалист подробно проконсультирует по вопросам данной стать и с учетом особенностей гидрогеологии конкретного населенного пункта. Узнаете и глубину скважины на известняк и цену за погонный метр. Звоните по телефону +7 903 647-37-39.

 

Конструкции скважин на известняк – классические решения

 

Выбор конструктивного решения для обсадной колонны при создании водозаборной скважины на известняк зависит от гидрогеологических условий в месте проведения работ. В первую очередь принимают во внимание структуру разреза до водоносного слоя. Вторым фактором является структура самого водоносного известняка. Исходя из возможных комбинаций данных факторов, можно выделить 3 классических конструкции обсадных колонн в скважинах на известняк. Их упрощенные схемы представлены на рисунке ниже:

 

Какую конструкцию скважины на известняк выбрать в зависимости от состояния водоносного горизонта

 

На рисунке представлены следующие конструкции:

  1. Скважина на известняк с открытым стволом.
  2. Скважина на воду на известняк с опорным каркасом (перфорированной колонной) в скальных породах.
  3. Водозаборная скважина на известняк с фильтром и гравийной обсыпкой в скальных породах.

Кроме этого могут быть водозаборные скважины для добычи воды вообще лишенные обсадных колонн. Но это очень редкое решение и достаточно сложное. При возможности подготовим по этой теме отдельную публикацию.

 

 

Элементы конструкции водозаборных скважин для добычи подземных вод из скальных пород

 

Перечисленные выше конструкции различаются способом обустройства водоприёмной части. До водоприемной части их конструкции схожи и включают:

  • Кондуктор;
  • Цементацию;
  • Обсадную колонну (колонну обсадных труб).

Конструкция водоприемной части зависит от состояния известняка и наличия иных пород во вскрытой части водоноса.

 

В случае если известняк прочный, не имеет каверн и не содержит посторонних примесей, принимают решение по обустройству водоприёмной части открытым стволом. Проще говоря, пробуривают скважину в породе на необходимую глубину. Это решение можно считать идеальным. В нем нет дополнительных элементов конструкции, которые могут изнашиваться или влиять на дебет скважины.

 

Если известняк подвержен разрушению, то возникает необходимость в установке опорного каркаса или перфорированной колонны. Данный элемент делают из обсадной трубы, в которой сверлят круглые отверстия или делают прямоугольные отверстия. Размер отверстий зависит от того, насколько небольшие куски известняка могут отламываться от породы. Необходим данный опорный каркас для защиты водоприемной части от «заваливания» обломками водоносного слоя.

 

Если водоносный известняк содержит примеси или прослои мелкодисперсных пород (песков), то возникает необходимость в установке фильтровой колонны на водоприемную часть. Данная конструкция применяется достаточно редко. Конструкция фильтровой части выбирается из конкретных условий и это тема для отдельной публикации (а может и нескольких).

 

Теперь читатель осведомлен об общих моментах в конструкциях обсадных колонн скважин на известняк.

 

 

 

Почему возникли инновационные решения по конструкциям скважин на известняк?

 

Как видно из описаний конструкций представленных выше для укрепления стенок скважин используют обсадные колонны. В классическом решение эти колонны собирают из стальных цельнотянутых трубы с толщиной стенки 6 – 12 мм. Цена погонного метра такой трубы может доходить до 10 – 15 тысяч рублей. При глубине скважины порядка 100 метров только на материалы нужно потратить порядка 100 – 150 тысяч рублей.

 

Первым этапом в оптимизации расходов на создание скважин на известняк стал переход от цельнотянутых к электросварным трубам. Цена электросварных труб примерно раза в 2 ниже, чем стоимость цельнотянутых (при той же толщине стенки).

 

Вторым этапом оптимизации затрат стал переход от электросварных труб с толстой стенкой к трубам со стенкой меньшей толщины. На момент написания статьи на рынке центрального федерального округа многие буровые бригады предлагают решения по скважинам на известняк на базе электросварных труб с толщиной стенки 4 мм. При условии, что трубы соединяются на резьбовом соединении, толщина металла в месте нарезания резьбы доходит до 1,5 – 2 мм.

 

Третий этап радикальной оптимизации затрат состоят в замене (полной или частичной) стальных труб в колонне на пластиковые. Для понимания, погонный метр пластиковой трубы примерно в 2 – 3 раза дешевле, чем погонный метр стальной трубы.

 

Полагаю даже людям без инженерного образования понятно, что подобная оптимизация приводит к экстремальному падению надежности скважины, как в части долговечности, так и в отношении безотказности, сохраняемости и ремонтопригодности.

 

 

 

Двухтрубные конструкции скважин на известняк по схеме «сталь + пластик»

 

Кроме простой оптимизации затрат на материалы при создании скважины по двухтрубной схеме имеет место и более радикальная экономия по материалоёмкости. Разберемся в этом вопросе на нескольких примерах:

 

 

Как видит конструкцию скважины на известняк по схеме «сталь + пластик»  клиент

 

Вообще маркетинговое решение по двухтрубной схеме сталь + пластик работает великолепно. Связано это с тем, что люди ВЕРЯТ что «два лучше чем один». Клиент видит в верхней части скважины две трубы (стальную снаружи и пластиковую внутри). Клиент представляет, что эта конструкция намного «надежнее» чем вариант с одной стальной обсадной трубой.  И здесь начинаются интересные ловушки.

 

Примечание. Кроме заблуждения, что 2 лучше чем 1, есть и еще ряд сомнительных преимуществ конструкции сталь + пластик, которые на практике тянут на недостатки. Но этот вопрос требует отдельной статьи.

 

Клиент думает, что двухтрубная система выглядит так:

 

Стальная труба идет от самого верха до известняков. В ней установлена пластиковая труба, которая идет на всю глубину скважины. По опыту именно так представляют себе данную конструкцию большинство заказчиков.

 

 

Как двухтрубная конструкция реализуется чаще всего при создании скважин на известняк

 

На практике большинство буровых бригад используют стальную обсадную колонну в качестве кондуктора. Ей перекрывают верхние слои мешающие бурению. В лучшем случае ее ставят до первых плотных глин достаточно мощности. В худшем вообще до первого водоупора. Далее до известняков обсадная колонна изготавливается из пластика. Водоприемная часть в известняке обычно реализуется в качестве открытого ствола.

 

Обычный вид двухтрубной схемы обсадной колонны (как она есть на самом деле)

 

В результате буровая бригада получает существенную экономию на материалах (в 2 – 3 раза). Клиент получает сомнительную (не проверенную временем) конструкцию обсадной колонны, в которой большая часть длины реализована из пластиковых обсадных труб.

 

 

Можно ли сделать двухтрубную конструкцию обсадной колонны, что бы стальная труба шла до известняков?

 

Да. Конструкция, представленная на чертеже ниже, вполне реализуема.

 

Правда на наш взгляд она бессмысленна (как минимум) и однозначно будет дороже, чем классические решения по обсадным колоннам на базе стальных обсадных труб. Ведь в этом случае к стоимости стальной обсадной трубы добавляется стоимость обсадной трубы из пластика. Таким образом затраты на материалы увеличиваются процентов на 30.

 

 

Какая обсадная колонна для скважины на известняк лучше?

 

По нашему опыту оптимальным решением является создание обсадной колонны по классическим схемам на базе стальных обсадных труб. Эти конструкции проверены временем. По ним наработан опыт эксплуатации, обслуживания и ремонта.

 

Конструкция сталь + пластик может рассматриваться как бюджетное решение. Но при этом важно понимать, что надежность данной конструкции существенно ниже (из-за низкой прочности пластика в сравнении с металлом). Кроме этого есть ряд вопросов по креплению пластиковой колонны в известняк (но это тема отдельной статьи ориентированной на специалистов).

 

Остались вопросы по выбору конструкции скважины на известняк на территории Владимирской области? Наши специалисты готовы проконсультировать. Телефон +7 903 647-37-39. Звоните!