Обсадные трубы из нПВХ: наука и европейские стандарты
Статья «Экология и экономическая целесообразность использования обсадных труб из нПВХ», опубликованная в журнале «СтройПРОФИль» № 5 за 2005 г., продолжает вызывать у специалистов по бурению интерес к изделиям компании «Системы Пластиковых Трубопроводов» — обсадным трубам из нПВХ и фильтрам к ним.
В течение десятков лет основным материалом для обустройства скважин были стальные трубы. Между тем заинтересованность в проектировании долговечных и надежных инженерных систем, обеспечении безопасности жизнедеятельности, снижении эксплуатационных расходов заставляют задуматься над возможностью применения для этих систем других труб. Идеальным материалом для обустройства скважин в мировой практике признаны трубы из нПВХ.
Современное импортное оборудование, поставленное на наше производство в мае 2005 г., позволило изготовлять обсадные трубы и фильтрующие трубы с резьбой из нПВХ согласно стандартам DIN 4925-2 (апрель 1999 г.). Производительное оборудование позволило ЗАО «СиПласТруб» увеличить объемы отгрузки качественной продукции в регионы России и страны СНГ.
С учетом стабильного интереса ближнего зарубежья к нашим изделиям в июне 2005 г. в г. Киеве открыто представительство с аналогичным названием — ООО «Системы Пластиковых Трубопроводов».
Применение обсадных труб из нПВХ позволило:
- не загрязнять подземные воды из напорных водоносных горизонтов каменноугольного возраста;
- значительно увеличить скорость проходки по бурению, 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, т. е. 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. Таким образом использование обсадных труб из нПВХ позволило существенно сократить стоимость добычи вод из подземных источников.
В последние годы бурение и оборудование скважин всё чаще проводится буровыми организациями по европейским технологиям, используя экологически чистые материалы. Так, для фильтрационных и эксплуатационных колонн используют долговечные, 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 в 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 использование наших труб в добыче урана методом подземного выщелачивания дает высокий экономический эффект.
Изделия могут подвергаться обработке любыми химическими средствами, имеют высокую электроизоляционную способность, исключена гальваническая и электрохимическая коррозия.
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. 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 = g•h;
Sh = k•Sv = (V / (1–V))•g•h,
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).
Чтобы определить критическое давление 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 (4852) 72-1943,
Тел.: (4852) 72-7242, 30-8049
E-mail: dom@nordnet.ru, www.yartruba.ru
| Автор: по материалам редакции Дата: 27.01.2006 Журнал Стройпрофиль 1-06 Рубрика: водоснабжение. водоотведение Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |