Экология и экономическая целесообразность использования обсадных труб из нПВХ
Статьи "Впервые в России обсадные трубы из нПВХ" и "Новинки от СиПласТруб", опубликованные в журналах "СтройПРОФИль" №№ 5, 7 за 2004 г., продолжают вызывать у специалистов по бурению интерес к изделиям компании "Системы Пластиковых Трубопроводов" - обсадным трубам из нПВХ и фильтрам к ним.
Начиная с июня 1998 г. ЗАО "Системы Пластиковых Трубопроводов" осуществляют планомерные поставки обсадных труб из нПВХ (PVC) на рынок России. Использование данных труб при проведении буровых работ позволило организациям, занимающимся бурением, приблизить свои услуги к европейским стандартам и расширить предложения по конструкциям скважин.
Применение обсадных труб из нПВХ позволило:
- не загрязнять подземные воды из напорных водоносных горизонтов каменноугольного возраста;
- значительно увеличить скорость проходки по бурению, так как ранее используемая стальная обсадная труба имела наружный диаметр 195 мм, в то время как труба из нПВХ с идеальными данными имеет наружный диаметр 170 мм;
- сократить расходы на оборудование скважин (отпала необходимость использования сэндвича из двух труб: наружной стальной и внутренней пластиковой); наши расчеты и практика показывают, что скважина до 100 м может прекрасно быть обсажена только пластиковой колонной;
- сократить эксплуатационные расходы на обслуживание скважин (использование обсадных труб из нПВХ позволило существенно сократить стоимость добычи вод из подземных источников).
В последние годы бурение и оборудование скважин всё чаще проводятся буровыми организациями по европейской технологии - с использованием экологически чистых материалов. Так, для фильтрационных и эксплуатационных колонн используются долговечные и герметичные пластиковые трубы (соединение резьбовое), изготовленные из пищевых марок смол ПВХ (С 7058 М, С 7059 М) с фильтровой частью и щелевой перфорацией.
Для исключения возможности верхних перетоков в эксплуатационный горизонт по стенкам труб наряду с цементацией используется специальная глина - "компактонит" (глина, спрессованная в мелкие гранулы, которые имеют свойство разбухать в воде, увеличиваясь в объеме 2-5 раз). Когда глина разбухает, она создает настоящий "глиняный замок". При такой технологии бурения организации гарантируют срок работы артезианской скважины 30 лет и более.
Продолжая тему преимущества труб из нПВХ перед другими пластиками, следует отметить, что при проведении буровых работ в ходе добычи урана методом подземного выщелачивания использование данных труб дает высокий экономический эффект.
Изделия могут подвергаться обработке любыми химическими средствами, имеют высокую электроизоляционную способность, не подвержены гальванической и электрохимической коррозии.
Экономическая и экологическая целесообразность использования обсадных труб из нПВХ хорошо прослеживается как на стадии их монтажа, так и в процессе эксплуатации скважин.
Критические показатели наружного давления труб для эксплуатационной колонны артезианской скважины должны быть известны как производителям данных труб, так и потребителю.
По мере роста глубины бурения возможна встреча с различными геологическими слоями и, как результат, с самыми разными проблемами. В нормальных условиях вертикальные нагрузки обычно бывают выше горизонтальных. Однако тектонические напряжения, изменения геологической структуры, строение линий тектонического излома, температура на глубине, нестабильность слоев и схожие факторы являются причиной роста горизонтальных нагрузок, а в некоторых случаях и превышения ими вертикальных нагрузок. Поэтому выбор трубы для эксплуатационной колонны артезианской скважины необходимо делать в зависимости от горизонтальных нагрузок.
В нормальных грунтах вертикальные нагрузки (Sv) растут прямо пропорционально глубине забуривания, параллельно с ними растут и горизонтальные нагрузки (Sh).
Sh / Sv = k;
k = V / (1-V),
где V- коэффициент Пойсона.
В эластичных горных породах коэффициент Пойсона составляет 0,25, в пластичных горных породах он составляет 0,50.
В нормальных породах:
Sv = gh;
Sh = kSv = (V / (1-V))gh,
где: h - глубина, g - плотность породы.
В результате исследований, проведенных в разных районах и на различных породах, получена следующая формула:
0,3 + 100/h < k < 0,5 + 1500/h.
Трубы для эксплуатационной колонны артезианской скважины после опускания в скважины подвергаются вертикальным нагрузкам, причиной которых является их собственный вес, и горизонтальным нагрузкам, возникающим из-за гравиевой засыпки и откачки грязи и воды из скважины. Трубы устойчивы к горизонтальным нагрузкам до тех пор, пока они не достигнут критических величин, поэтому горизонтальные нагрузки должны быть рассчитаны и приняты во внимание при выборе труб. Критические показатели рассчитываются по следующей формуле:
Р = (2Е/1-V2)1/( SBO(SBO-1)2),
где: Р - критическое давление, Е - коэффициент эластичности, V - коэффициент Пойсона, SBO - соотношение стандартного размера (D/t).
С целью определения критического давления для труб с горизонтальными прорезями (щелевые фильтры) надо умножить показатели критического давления для цельной трубы на 0,5-0,7.
ЗАО "Системы пластиковых трубопроводов"
150000 Россия, г. Ярославль,
ул. Трефолева, 20а
Тел./факс: (0852) 72-1943,
72-7242
| Автор: по материалам редакции Дата: 24.03.2005 Журнал Стройпрофиль 2-1-05 Рубрика: водоснабжение. водоотведение Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |