Каким должен быть диаметр скважины: подборобсадной трубы и насосного оборудования

Наряду с глубиной скважинного отверстия, большое значение имеет его диаметр. Дело в том, что от данного параметра зависит сложность и стоимость буровых работ. Кроме того, разные диаметры скважины на воду непосредственным образом влияют на эксплуатационные характеристики конструкции и способ ее обслуживания.Поэтому о выборе оптимального размера лучше позаботиться заранее – еще на этапе проектирования системы водоснабжения.

Содержание

Диаметр бурения скважины: почему это важно ↑

Под диаметром скважины подразумевается внутренний размер эксплуатационной колонны, в которую опускается насосное оборудование, водоподъемный трубопровод и прочая аппаратура. При этомнепосредственное бурение грунта осуществляется буром большего размера, особенно при обустройстве двухколонной скважинной конструкции.

Интересно знать. Бурение в две колонны производится, если над главным водоносным слоем расположены другие горизонты. В этом случае внешняя обсадка (кондуктор) защищает основной горизонт от проникновения воды из верхних источников, а расположенная внутри эксплуатационная колоннаявыполняет организацию водозабора.

обустройство скважины
Обустройство скважины с двумя колоннами

С точки зрения производительности и обслуживания, высокийпоказательдиаметра трубы для скважиныявляется более предпочтительным. Во-первых, увеличивается объем фильтровой зоны, а значит, при одинаковой мощности водоноса можно откачивать больше воды за единицу времени (хотя основополагающим параметром остается дебит источника). Во-вторых, появляется возможность использовать более габаритное (и более мощное) оборудование, а также существенно упрощается процесс ремонта и обслуживания конструкции.

С другой стороны: большой диаметр – высокая цена. При увеличении ширины бурения в два раза стоимость работ увеличивается почти в три. Поэтому очень важно сделать расчет таким образом, чтобы удовлетворить и финансовые, и потребительские запросы.

Эксплуатационные трубы для скважин на воду ↑

Размер трубы может быть разным и зависит от того, каким диаметром будут бурить скважину. Обсадная колонна устанавливается после или в процессе бурения для защиты внутренних стенок от осыпания породы. Для укрепления конструкции между внешней поверхностью и грунтом заливается раствор бетона, после чего осуществляется дальнейшее обустройство скважины: устанавливается насосное оборудование, монтируется трубопровод, верх закрывается оголовком.

Применяемые материалы ↑

Трубы, которые используются для обсадки скважины, изготавливаются из:

  • асбестоцемента;
  • стали;
  • пластика.

Асбестоцемент доказывает свою профпригодность в области водоснабжения уже несколько десятилетий. Подобные изделия не боятся коррозии, являются химически нейтральными и обладают хорошей долговечностью. Вместе с темхрупкость материала заставляет производить установку предельно аккуратно. Обычно монтаж асбестоцементных колонн доверяют специалистам.

трубы
Трубы из асбестоцемента

Стальные конструкции достаточно часто используются для обсадки артезианских источников. Такое изделие способно выдерживать большие нагрузки, создаваемые грунтовыми слоями, поэтому ему не страшны подвижки пород. Диаметр стальной трубы для скважины может варьироваться в широких диапазонах, асрок эксплуатации составляет более 50 лет.

Стоит обратить внимание. Одним из недостатков стальной трубы является подверженность коррозии. В результате реакции окисления на стенах со временем образуется ржавчина, которая может перенасыщать воду железом.

стальная обсадка
Стальная обсадка для скважины

С каждым днем все большей популярностью пользуются пластиковые обсадные трубы, которые имеют значительно меньший вес при хороших показателях надежности. Они не поддаются коррозии и не подвержены химическому воздействию окружающей среды, поэтому могут эксплуатироваться не одно десятилетие. Еще более привлекательными пластиковые изделия делает сравнительно невысокая цена. Тем не менеедля сложных грунтов все же более предпочтительным считается металл.

пластиковые трубы
Пластиковые обсадные трубы

Технические показатели ↑

К эксплуатационным колоннам предъявляются определенные требования, которые в первую очередь касаются толщины стен и диаметра. Для стандартного использования допустима непрямолинейность данных показателей, не превышающая 0,7 мм на 1 м. Однако в некоторых случаях порог непрямолинейности может быть более жестким – 0,5 и даже 0,3 мм на 1 м.

При обустройстве артезианских скважин чаще всего применяют колонны диаметром 90- 165 мм. Для скважин на песок с целью предотвращения быстрого заиливания рекомендуется делать отверстие от 125 мм. Хотя,например, в абиссинских колодцах диаметральный размер эксплуатационной колонны редко превышает 50 мм.

Более подробную информацию о существующих диаметрах и толщинах стенок в обсадных колоннах можно посмотреть в соответствующей таблице:

таблица
Таблица размеров обсадныхтруб ПВХ

Зависимость диаметра эксплуатационной трубы от габаритов насоса ↑

Диаметр скважины на воду напрямую зависит от типа и размера насоса, и наоборот, выбор насосного оборудования осуществляется в соответствии с габаритами обсадной колонны.

Диаметр скважины для насосной станции ↑

Если зеркало воды находится недалеко от поверхности, тогда для водозабора можно использовать самовсасывающие поверхностные насосы, которые часто идут в комплекте с гидроаккумуляторами и называются насосными станциями.

Интересно знать. Принцип работы самовсасывающих агрегатов определяет глубину водозабора, которая не превышает 9 метров. Поэтому при более низком уровне воды применяются погружные приборы, способные поднимать воду с глубины более 50 м.

При использовании насосной станции диаметр скважины на воду зависит от диаметра водоподъемной трубы или шланга, который опускается вниз. Как правило, в этом случае достаточно 50-миллиметровой обсадки, чтобы обеспечить нормальную работу системы водоснабжения.

насос
При эксплуатации поверхностных насосов достаточно отверстия в грунте небольшого размера

Диаметр скважины для погружного оборудования ↑

Минимальный диаметр глубинных насосов для скважин равняется 3 дюймам (76 мм). Установку таких аппаратов можно осуществлять уже в 90-миллиметровую обсадную трубу. Тем не менеедля бытовых потребностей в большинстве случаев применяются 4-дюймовые агрегаты, которые стоят дешевле и обладают более высокой производительностью. Для их нормального размещения используется эксплуатационная колонна не менее 110 мм.

Совет. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение скважинным отверстиям большего размера. Разница в стоимости бурения ствола 90 мм и 110 мм не столь значительна, тогда как обслуживать намного проще именно 110-миллиметровую колонну.

Расстояние между корпусом и стеной обсадки не должно быть меньше 2 мм по всему радиусу. При этом для вибрационных погружных насосов данный критерий является более жестким, поскольку при непосредственном контакте с эксплуатационной колонной может произойти разрушение конструкции.

эксплуатация скважины
Запас для погружения насоса должен быть достаточным для нормальной эксплуатации скважины

Пример расчета диаметра трубы для скважинного насоса ↑

Чтобы точно определить диаметр трубы для скважинного насоса, можно воспользоватьсяпростой формулой:

D(обсадки) = D(насоса) + зазор + толщина стенки

Таким образом, для 3-дюймового агрегата минимальный диаметральный размер отверстия будет составлять:

D = 76 + 4 + 5 = 85мм

Исходя из этого, для таких устройств подойдет колонна 90, 113 или 125 миллиметров (в соответствии с приведенной выше таблицей).

Дляпогружныхскважинных насосов диаметром 4 дюйма (102 мм) допустимый размеробсадной колонны, соответственно, будет другим:

D = 102 + 4 + 5 = 111 мм

По таблице подбираем необходимые габариты: 113, 125 или 140 миллиметров.

Совет. Предпочтение лучше отдавать большему размеру колонны, чтобы уменьшить вероятность заклинивания насосного оборудования при установке и в процессе эксплуатации.

С одной стороны, скважина малого диаметра сложна в обслуживании и имеет склонность к быстрому заиливанию, с другой – бурение и обустройство слишком больших скважинных отверстий финансово невыгодно. Иногда очень сложно самостоятельно найти наиболее рациональное решение. В этом случае не лишним будет воспользоваться помощью специалистов.


загрузка...




добавление комментария