Обсадная скважина — устройство, виды труб и правила эксплуатации

Обсадная скважина — это пробурённый в грунте ствол, укреплённый обсадными трубами для защиты водоносного горизонта и стенок от обрушения. Без обсадки скважина нежизнеспособна: грунт осыплется, вода замутнеет, а источник выйдет из строя за несколько недель. В этой статье разберём, как устроена обсадная скважина, из каких элементов она состоит и как правильно её эксплуатировать.

Обсадная скважина — это буровое сооружение, в котором ствол укреплён колонной обсадных труб. Трубы опускают в пробурённый ствол секциями и соединяют на резьбу или муфты. Получившаяся конструкция называется обсадной колонной.

Обсадная скважина способна работать десятилетиями без обрушения стенок. Необсаженный ствол держится только в плотных скальных породах. В песке, суглинке и супеси без обсадки ствол осыпается в течение нескольких суток.

Конструкция решает три задачи одновременно.

Первая — механическая защита. Обсадные трубы удерживают стенки от осыпания в любых грунтах: песке, глине, обводнённых суглинках.

Вторая — гидравлическая изоляция. Она отсекает верхние загрязнённые горизонты от питьевого водоносного пласта. Без обсадки поверхностные воды, насыщенные нитратами и бактериями, смешиваются с чистой подземной водой.

Третья — создание рабочего канала. Внутри ствола размещается погружной насос, водоподъёмная труба и кабель электропитания.

Конструкция включает несколько элементов.

Устье — верхняя часть обсадной скважины, которая выходит на поверхность. На устье крепится оголовок: герметичная крышка, через которую проходят труба и кабель насоса. Он защищает ствол от попадания мусора, насекомых и поверхностных вод.

Обсадная колонна — основной элемент конструкции. Это набор труб, последовательно соединённых от устья до водоносного горизонта.

Фильтровая зона — нижняя часть обсадной скважины, которая находится в водоносном пласте. Здесь устанавливается фильтр — перфорированная труба с гравийной обсыпкой, которая пропускает воду и задерживает песок и мелкие частицы грунта.

Обсадные трубы для скважины делятся на три типа по материалу: стальные, пластиковые (ПНД и НПВХ) и нержавеющие.

Стальная обсадная труба — классика бурения. Её используют на глубоких объектах с высокой боковой нагрузкой грунта, где пластик не справляется с давлением. Она выдерживает механические нагрузки при ударном и вращательном бурении.

Главный недостаток — коррозия. В агрессивных грунтах с высокой концентрацией сульфатов стальная труба ржавеет изнутри. Продукты коррозии попадают в воду, придавая металлический привкус. Срок службы — 20–30 лет.

Пластиковая обсадная труба для скважины из ПНД (полиэтилен низкого давления) или НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид) — наиболее распространённый выбор для питьевых скважин глубиной до 100 метров.

Пластиковая обсадная труба не корродирует, химически инертна и не влияет на вкус воды. НПВХ жёстче ПНД и лучше держит форму в вертикальном стволе. Труба из ПНД применяется на глубинах до 40–50 метров, НПВХ — до 120–150 метров.

Нержавеющая обсадная труба для скважины — оптимальный вариант для объектов с жёсткими санитарными требованиями. Марки AISI 304 и AISI 316L не ржавеют, не выделяют вредных веществ в воду и сохраняют прочность на глубинах свыше 150 метров. Источник с нержавеющей колонной служит 60–80 лет.

Диаметр обсадной скважины определяется размером погружного насоса. Внутренний диаметр обсадной трубы должен быть на 10–15 мм больше диаметра корпуса насоса. Стандартные диаметры обсадных труб: 90, 100, 125, 133 и 159 мм.

Для дачной обсадной скважины с производительностью до 1 м³/ч достаточно диаметра 100–125 мм. Для коттеджа с постоянным водоснабжением и орошением выбирают обсадную скважину диаметром 133–159 мм.

Затрубная цементация — это заполнение пространства между обсадной трубой и стенками ствола скважины цементным раствором. Цементация фиксирует обсадную колонну и создаёт водонепроницаемый барьер между поверхностными водами и водоносным горизонтом.

Без цементации обсадная скважина остаётся уязвимой: талые воды и дождевые стоки проникают вдоль трубы вглубь ствола и загрязняют питьевой водоносный пласт. Глубина цементации — не менее 5–7 метров от поверхности.

Срок службы обсадной скважины зависит от материала труб, глубины и качества монтажа. Пластиковая обсадная скважина служит 50 лет, стальная — 20–30 лет, нержавеющая — свыше 60 лет.

Раз в 2–3 года скважину промывают: удаляют накопившийся песок и ил, которые снижают дебит источника. Дебит — максимальный объём воды, который скважина отдаёт за единицу времени. Раз в год проверяют герметичность оголовка и состояние устья обсадной скважины.

Признаки неисправности обсадной скважины: помутнение воды, появление запаха, резкое снижение дебита или посторонний шум при работе насоса. При появлении этих признаков необходима диагностика ствола видеокамерой. Если появились первые признаки проблем со скважиной, не откладывайте обращение в ВодаРядом — специалисты помогут вовремя оценить состояние источника и подобрать нужные работы.

Обсадная скважина — это укреплённый трубами буровой ствол, который защищает водоносный горизонт от загрязнения и обрушения. Для питьевых скважин глубиной до 100 метров оптимальна пластиковая обсадная труба из НПВХ. На глубинах свыше 100 метров и при жёстких требованиях к воде применяют нержавеющую обсадную трубу. Диаметр обсадной скважины подбирается под насос. Затрубная цементация и ежегодная проверка устья обеспечивают долгую и надёжную работу источника.