Извлечение обсадных труб из водозаборной скважины - Ремонт и строительство

Типовая конструкция водозаборной скважины предполагает установку в скважине обсадных труб. При этом считается, что обсадные трубы монтируются в скважине навечно. Существующие технологии монтажа обсадных труб таковы, что впоследствии произвести их демонтаж достаточно сложно, а сама работа очень трудоёмкая, требующая приложения сил и времени. К тому же стоимость такого процесса будет очень велика. Конечно, существуют методы, позволяющие извлекать обсадные трубы на поверхность, но применяется такая технология крайне редко, только в исключительных ситуациях.
В этой статье коротко рассмотрены факторы, влияющие на технологию демонтажа труб обсадной колонны. Очевидно, что в первую очередь, на процесс извлечения труб из скважины повлияет материал, из которого они изготовлены.

Обсадная колонна из стальных труб

Обсадная колонна, смонтированная из стальных труб, считается наиболее надёжной и является самой распространённой конструкцией, применяемой при строительстве водозаборной скважины. В качестве преимуществ стальных труб специалисты отмечают следующее:
• устойчивость к различным осложнениям геологического характера: сдвигам пород, давлению грунта, смещению пластов;
• высокую прочность;
• достаточно отработанные технологии монтажа;
• большой срок службы, причём уже проверенный практическим опытом эксплуатации.
Чаще всего применяют недорогие трубы, изготовленные из обычной стали марки 20. Промышленность выпускает стальные обсадные трубы других марок, в том числе из нержавеющей стали, но стоимость их гораздо выше цены обычных труб из чёрной стали.
Специалисты исходят из того, что 4-миллиметровая труба из обычной стали прослужит около 40 лет. Очевидно, что невозможно прогнозировать стабильную и безаварийную работу скважины в течении столь долгого периода времени.
В некоторых случаях применяют так называемую двойную обсадку. Такая конструкция как минимум в два раза увеличивает долговечность работы скважины. В этом случае для подъёма воды на поверхность используется специально спущенная в скважину колонна пластиковых труб, по которой и осуществляется доставка воды на устье скважины. Обычно эту колонну труб называют эксплуатационной. Очевидно, что скорость коррозии пластиковых труб значительно ниже стальных, что позволяет рассчитывать на более значительный срок работы скважины. Но обосновать такое утверждение практическим опытом пока невозможно, так как пластиковые трубы стали применяться в водозаборных скважинах сравнительно недавно.
Если используется двойная обсадка, то демонтаж и извлечение обсадных труб усложняется.

Пластиковые обсадные трубы

На первый взгляд пластиковые трубы значительно лучше стальных: легче, дешевле, менее склонны к коррозии и проще в монтаже. На самом деле специалисты отмечают ряд недостатков пластиковых труб по сравнению со стальными. К ним относятся меньшая прочность и повышенная хрупкость. Для пластиковых труб серьёзную опасность представляет даже незначительное геологические осложнения, которые нередко приводят к деформации пластиковых труб. Любое уменьшение внутреннего диаметра скважины делает невозможным извлечение скважинного оборудования. Поэтому пластиковые трубы для обсадных колонн применяются очень редко: только в очень устойчивых и прочных грунтах. При этом, как правило, только в небольших по глубине скважинах. Для достижения нужной прочности обычно применяют пластиковые трубы повышенной толщины – до 12 мм.

Колонна, смонтированная из асбоцементных труб

Самыми главными недостатками таких труб буровики называют большой вес и повышенную хрупкость. Асбоцементные трубы настолько малопрочные и хрупкие, что требуют применения специальных мер предосторожности при транспортировке и спуске в скважину.
В числе других недостатков обычно отмечают крайне низкую экологическую безопасность асбоцементных труб, так как они выделяют вредные для здоровья соединения при контакте с водой.
Асбоцементные трубы соединяются в колонну посредством муфт, которые не могут обеспечить гарантированную герметичность обсадной колонны. Применение муфт также требует увеличения диаметра скважины, что повышает конечную стоимость строительства.

Когда производится демонтаж обсадной колонны

Вообще говоря, существует всего три причины, по которым принимается решение об извлечении обсадных труб:
1. Выполнение операций в зоне водоносного слоя: например, изменение длины конечной обсадной трубы.
2. Увеличение диаметра всей скважины, или её части: например, чтобы увеличить дебит.
3. Невозможно извлечь скважинное оборудование: например, из-за произошедшей аварии.
Следует отметить, что демонтаж обсадной колонны применяется только в том случае, если не дали положительных результатов все остальные способы.
Если скважина пробурена во влажных глинистых породах, то буровой установке может не хватить мощности для извлечения колонны. Наоборот, если грунт сухой и рыхлый, то обсадная труба может быть спокойно извлечена из скважины.
Асбоцементные обсадные трубы никогда не удаётся извлечь из скважины неповреждёнными.
Специалисты утверждают, что только при применении стальных обсадных труб появляется шанс извлечения всей колонны. Но 100-процентной гарантии того, что процесс демонтажа пройдёт успешно – нет никакой.
Часто во время извлечения обсадной трубы происходит её обрыв из-за низкой прочности, образовавшегося дефекта или большого приложенного усилия. Особенно это характерно для пластиковых труб, хотя эти трубы и имеют низкий коэффициент сцепления с грунтом.
Экономисты подсчитали, что процесс извлечения труб обсадных колонн настолько дорогостоящая технология, что экономически целесообразнее будет пробурить новую скважину.

Технология демонтажа труб

Извлечение обсадных труб – операция трудоёмкая, дорогая и технически сложная. Выполнить её могут только квалифицированные бурильщики, обладающие нужным опытом и оборудованием.
Наиболее простым способом извлекают трубы из неглубоких скважин. Для этого используют обыкновенный рычаг, к короткому концу которого крепится специальный хомут, удерживающий обсадную трубу. Создавая усилие на длинном конце рычага, пытаются извлечь колонну.
Если этот метод себя не оправдал, то трубу раскачивают и вращают, одновременно осуществляя промывку. Такой способ обычно применяют, когда колонна находится во влажном грунте. В этом случае высокая влажность только помогает сдвинуть трубу с места. Зазор между обсадной трубой и стенками скважины увеличивают раскачкой, тем самым уменьшая коэффициент сцепления трубы с породой.
Если требуется демонтаж обсадной колонны большого диаметра, то бурильщики применяют специальную талевую оснастку – полиспаст. Полиспаст создаёт очень большое усилие, поэтому существует риск обрыва трубы и извлечения её небольшой части. В этих случаях хомут крепят к оставшейся части колонны и извлечение труб продолжают.

Повторное применение обсадных труб

Специалисты-бурильщики категорически отказываются от повторного применения извлечённых из скважины обсадных труб. И это абсолютно обоснованно. Во-первых, неизвестно для чего использовалась конкретная бывшая в употреблении труба. Во-вторых, определить степень фактического износа бывшей в употреблении трубы без исследования, проводимого в специальной лаборатории - невозможно. В-третьих, нет возможности определить долговечность трубы. Поэтому специалисты не используют при строительстве новой скважины бывшие в употреблении обсадные трубы.