Стальные обсадные трубы — виды, назначение, плюсы и минусы использования

Стальная труба в качестве обсадной колонны опробована в течение многих десятилетий. При толщине стенки 6 мм служит гарантом стабильности и целостности водообеспечения на долгое время. Она обеспечивает скважинной воде герметичность и не боится никаких боковых грунтовых давлений. В этой статье мастер сантехник расскажет из каких материалов и по какой технологии делают стальные обсадные трубы, где их применяют, рассмотрит их плюсы и минусы.

Применение обсадных стальных систем

Труба обсадная стальная - это шовная или бесшовная стальная система, соединяющаяся по краям резьбой.

Применять обсадные стальные трубы лучше для глубоких стволов и при длительном сроке эксплуатации скважины.

При длине такой конструкции 1,2-2,5 м ее годичный износ от ржавчины составляет около 0,1 мм. Части системы соединяют с помощью резьбовых соединений или сваркой, но с условием: строгая вертикальность и никаких искривлений.

Такие стальные детали применяют в основном в глубинных или артезианских скважинах 50-300 м. Их востребованность и популярность объясняется удобством монтажа, прочностью, герметичностью, легкостью наращивания. Для скважинных работ наиболее подходят трубы нефтяного или геологического ассортимента с диаметром 127, 146, 168 мм. 

Назначение обсадной системы

При выработке любых буровых скважин стальные трубы используются как передатчики вращающей силы породоразрушающему инструменту, для укрепления и эксплуатации, в процессе бурения cкважин.

По назначению металлические трубы подразделяются на:

• Насосно-компрессорные;
• Бурильные;
• Утяжеленные бурильные;
• Ведущие (или рабочие) бурильные;
• Обсадные.

Обсадная труба в колоннах

При разработке (эксплуатации) скважины обсадные изделия с помощью резьбовых соединений скрепляются между собой, делая обсадные колонны. Она состоит из:

• Обсадной трубы;
• Муфты буровой колонки или башмака;
• Бурильных замков.

Замки бывают с разной резьбой:

• Правые - с правой трубной и замковой резьбой для соединения;
• Левые - с левой замковой и трубной резьбой.

Такие обсадные колонны выполняют следующие функции:

• При использовании системы в скважине она служит защитой (защитным кожухом) для бурового оборудования;
• Не допускает растрескивание верхней зоны и удерживает давление пласта;
• Служит для разделения пластов и притока воды только из определенных зон;
• Не допускает разрушения скважины;
• Удерживает добываемые продукты в скважине.

Для определения диаметра конструкции нужно рассчитать требуемое количество воды скважины и учесть габариты насоса: диаметр напрямую зависит от мощности насоса. Чем мощнее насос, тем больше диаметром изделие. Диаметр такой конструкции - это ее начальный максимальный диаметр непосредственно у известняка.

Технические требования к обсадным стальным трубам

Изготовление всех элементов для промышленности делается согласно техническим условиям и стандартам, в которых указаны:

• Размер по диаметру;
• Толщина стенки;
• Длина;
• Точность изготовления;
• Точность изготовления резьбы;
• Категория прочности материала;
• Метод испытания;
• Размеры соединений.

Обсадная стальная труба и термическая обработка

При изготовлении стальных изделий для скважин используется термическая обработка. Основные цели:

• Для обеспечения изделий различными эксплуатационными свойствами (для удешевления газа, нефти, для котлов теплоэнергетических установок);
• Подготавливают структуру и свойства для применения в машиностроении;
• Восстанавливают пластичность металла (в случае передела трубы на ее промежуточные размеры);
• Выравнивают структуру и свойства металла литых и сварных систем.

Термические обработки бывают:

• Нормализация труб - простые и дешевые марки приобретают нужные свойства;
• Закалка и отпуск металлических элементов - из-за ее равнопрочной закалки получаются самые высокие показатели пластичности и прочности;
• Обработка (термическая) концов стальных изделий - делает конструкцию равнопрочной;
• Термомеханическая обработка - комбинированный способ для улучшения эксплуатационных качеств металла.

Достоинства и недостатки стальных обсадных труб

Некоторые нюансы были рассмотрены выше, здесь основные характеристики:

• Выдерживают натиск облегающего грунта скважин.
• Надежны в работе и эксплуатации на протяжении долгих лет.
• Устойчивость к механическим повреждениям.
• Жесткость, делает их устойчивыми в вертикальном положении.

Минусы:

• Имеют большой вес, поэтому процесс установления такой трубы очень трудоемкий;
• Подверженность ржавчине сильно отражается на пропускной способности стальных труб;
• При соединении резьбой могут быть сложности, так как со временем резьба истончается и может случиться обрыв колонны в этом месте.

Видео

В сюжете - Мнение мастера о стальных обсадных трубах

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Ремонт скважин на воду