Когда колонна, удерживающая стенки скважины в неизменном состоянии, перестает выполнять свои функции, неизбежно встает вопрос, как вытащить трубу из скважины с наименьшими затратами сил и финансов. В этом деле используют несколько способов. Все они подразумевают применение специализированного оборудования.
В представленной нами статье подробно описаны проверенные на практике способы извлечения обсадки из водозаборной выработки. Приведены проблемы, с которыми можно столкнуться при вытаскивании колонны труб из ствола. С учетом наших рекомендаций задача будет решена с наименьшими затратами сил и времени.
Что такое обсадные трубы?
Скважина — тот же колодец, только очень глубокий и небольшого диаметра. Чтобы укрепить стенки и обеспечить герметичность конструкции скважины, используют обсадные трубы. Если в грунте имеется несколько слоев с водой, непригодной для употребления, то обсадная колонна не допустит смешивания их с чистой питьевой водой.
В качестве обсадных используют трубы из металла, пластика и асбоцемента. Первые из них прочные, хорошо противостоят механическим нагрузкам. Выпускают их с диаметром от 114 до 508 мм. Они оснащены резьбой, что облегчает как их монтаж, так и демонтаж.
Главные минусы — склонность к коррозии и высокая стоимость. Их применяют в основном для глубоких шахт с большим водным ресурсом.
Лишены недостатков, свойственных стальным трубам, изделия из пластика. Внутренний диаметр трубного ПВХ от 80 до 200 мм. Изделия также имеют резьбу, химически устойчивы, легкие. Заглубляют пластиковые трубы не более чем на 60 м.
Асбоцементные трубы имеют диаметр 10 – 50 см и длину до 500 см. Используют их все реже. Они хрупкие и небезопасные для здоровья.
Когда необходимо извлечение обсадной трубы?
Причин для демонтажа обсадной трубы из скважины в основном всего три:
- Произошла разгерметизация ствола, что случается из-за некачественного соединения звеньев обсадной колонны или разъедания труб ржавчиной.
- В стволе безнадежно заклинило инструмент или оборудование, из-за чего невозможно извлечь старый насос и установить новый.
- Требуется изменение конструкции трубчатого колодца: углубление, преобразование скважинного фильтра и т.д.
Остальные случаи не являются поводом для извлечения конструкции. Иногда можно спасти положение путем установки полимерного вкладыша подходящего диаметра. Если обрыв произошел на большой глубине, демонтаж просто невозможен. Тогда проще пробурить новый источник, чем тратить большие деньги на восстановление старого.
Извлечение обсадки в процессе разработки
Демонтаж старой водозаборной скважины
Демонтаж двух верхних звеньев
Использование блоков в деле вытаскивания труб
Какие факторы нужно учесть?
Обычно скважину на участке бурят на большую глубину, поэтому извлечение из нее обсадной трубы — дело из нелегких.
Прежде чем решиться на такое мероприятие нужно четко знать ответы на следующие 6 вопросов:
- из чего изготовлена обсадная труба;
- вес изделия;
- на какой глубине находится ее основание;
- сколько времени прошло с момента ее заложения;
- в каких условиях эксплуатировалась;
- достаточно ли веская причина‚ по которой ее нужно демонтировать.
Возможно‚ демонтажные работы окажутся настолько сложными‚ трудоемкими и затратными в финансовом плане‚ что рациональнее не решать вопрос, как бы попроще и побыстрее достать трубу из скважины, а отказаться от этой идеи в пользу решения об устройстве нового источника воды.
Перечень сопутствующих проблем
В процессе извлечения обсадной трубы из земли можно столкнуться с рядом неприятных сюрпризов. Надо быть заранее готовым к тому, что приготовленный блок и лебедка с задачей не справятся ввиду недостаточного тягового усилия. Тогда придется заказывать кран, а это еще добавит проблем: нужен заезд‚ от чего неизбежно пострадает ландшафт.
Следует учесть и тот момент, что труба‚ возможно‚ настолько “затянута” грунтами, что придется уменьшать коэффициент трения путем бурения шурфов вокруг оголовка и заливки в них большого количества воды. Из влажной земли труба выйдет значительно легче. Побочный эффект от таких действий — вероятность обвала стенок шахты.
Недостаточная жесткость извлекаемой трубы. Если она изготовлена из асбоцемента‚ то о выемке ее без повреждений не может быть и речи.
Она просто развалится и на поверхность выйдет в виде отдельных фрагментов, а осколки окажутся на дне скважины. Лучше не использовать такую шахту повторно‚ если из нее удалена труба из асбеста, учитывая, что этот материал далеко не безопасный.
Подготовка к демонтажу скважинного ствола
Зная о возможных трудностях, следует подготовиться к процессу основательно.
Первый шаг — определение веса изделия, для чего:
- измеряют глубину скважины‚ диаметр трубы‚ толщину стенок;
- открывают справочник и, ориентируясь на диаметр и толщину стенок, находят вес 1 пог. м;
- умножают найденное значение на глубину шахты и получают искомую массу трубы.
Это значение будет базой при выборе лебедки по тяговой силе. Если цифра получилась солидной и лебедки с таким тяговым усилием не существует, то единственный вариант — заказать кран. Когда отклонения от расчетного значения незначительные‚ подойдет обычная лебедка.
Способы удаления трубы из скважины
У профессионалов есть свои методы вытаскивания обсадных труб: натяжка с последующим обрывом, промывка с расхаживанием, выкручивание.
Метод натяжки для извлечения колонны
Чтобы использовать этот способ потребуется талевая система или домкрат. Усилие, возникающее во время натяжки, выше критического предела пластичности материала обсадной трубы. Поэтому конструкция может не выдержать и лопнуть.
Алгоритм процесса следующий:
- Вокруг устья трубы выкапывают траншею глубиной около 1 м.
- На трубу надевают хомут, а к нему крепят тросы, после чего конструкцию немного натягивают.
- Хомут, к которому прикреплен трос, перемещают ниже и повторяют те же действия. Это обеспечивает плавное вытягивание.
- Верхний край обсадной конструкции вытягивают до появления обрыва. Фрагмент извлекают из шахты, а оставшуюся часть захватывают специальным ловильным инструментом и продолжают процесс или после замены поврежденной части ствола устанавливают обсадную колонну на прежнее место.
Вариант целесообразно применять для демонтажа труб, имеющих большой диаметр и толстые стенки.
Если ось скважины имеет отклонение по вертикали такой способ извлечения применять нельзя. Для такой сложной работы лучше нанять буровую бригаду.
Таль, используемая для подъема должна иметь большую грузоподъемность. Лучший вариант — использование домкратов. Следует знать, что рассчитывать на дальнейшее применение извлеченной трубы не приходится.
Извлечение способом промывки
Если обсадная труба не выходит из грунта по причине образования песчаной пробки‚ для ее извлечения используют относительно простой способ — промывка и растяжение. Для этого нужен насос со специальным устройством для промывки. Напорную часть насоса подсоединяют к верху трубы.
Давление должно быть минимальным, но достаточным для циркуляции воды. Колонну промывают‚ а после того как пойдет песок‚ напор увеличивают. Тело трубы расхаживают, прокручивая ее при помощи ротора и расшатывая. Все это выполняют параллельно с промывкой. Таким образом, уменьшают коэффициент трения, и колонна легче выйдет со скважины.
Идеальный вариант, когда диаметр трубы позволяет не только закрепить насос в верхней части, но и опустить второй к основанию колонны. Обратную подачу воды запускают, как только кромка шланга для промывки опустится ниже башмака-муфты осадочной колонны на 300 см. Процесс продолжают до полной ликвидации песчаного затора около трубы.
Иногда при подъеме трубы до 10 м становится невозможным ее извлечение по причине сильного уплотнения пробки. В этом случае выход один — вынимать отдельные фрагменты. Отдельно следует остановиться на самом процессе извлечения трубы.
Сначала на ее тело наваривают отрезок арматуры диаметром около 18мм. Этот элемент нужен для того чтобы закрепить стропы лебедки и начать подъем обсадного стояка.
Для подъема необходимо приложить вертикально направленное тягловое усилие. Для этого в высшей точке извлекаемой трубы выполняют монтаж блока, а через него перебрасывают трос. При вращении барабана лебедки происходит преобразование крутящего момента в усилие тяги.
Трубу небольшого веса можно при помощи рычага. Его конец подводят под наваренную арматуру и, прилагая усилие, постепенно вытягивают стояк из грунта.
Применение метода раскручивания
Использование этого способа позволяет развинтить элементы обсадной колонны и извлечь их из скважины.
Для применения метода необходим запас инструмента:
- ловильная коронка;
- ротор;
- перфоратор;
- торпеды комулятивные.
Специальную ловильную коронку с левой резьбой и стальную бурильную трубу опускают в шахту. Посредством ротора поворачивают трубы против часовой стрелки.
Совершив приблизительно 20 оборотов, выполняют расхаживание обсадной колонны, увеличив нагрузку до максимума. Если ловимая труба не обрывается, расхаживание и раскручивание повторяют. Результатом этих усилий должно быть неполное вывинчивание соединений.
Если резьбу не получилось ослабить даже после ряда циклов, в ход пускают специальный инструмент, вращая который заставляют трубы колебаться за счет трения и передачи крутящего момента извлекаемому стояку.
Результат: после вращения инструмента в течение 1 часа соединение расшатывается. На следующем этапе захватывают верхний ободок колонны и отвинчивают ее фрагмент. Чтобы извлечь открученную часть трубы наружу, прилагают усилие натяжения. Действия повторяют, пока вся колонна не будет разобрана и все ее элементы окажутся наверху.
Когда все усилия не приводят к успеху, применяют радикальный метод — нарушение целостности конструкции путем использования кумулятивных торпед. В результате их взрыва на заданной глубине на теле труб появляются кольцевые надрезы. Остается отрезать отдельные элементы при помощи перфоратора или другого режущего инструмента.
Все эти работы под силу специализированным организациям. Стоимость их немалая, поэтому для самостоятельного извлечения трубы хозяева загородных домов ищут другие пути.
Заводское и самодельное оборудование
Для извлечения обсадной трубы из глубокой скважины профессионалы применяют оборудование заводского изготовления.
Характеризуют его такие номинальные параметры, как давление в МПа, усилие хода — прямого и обратного в тс, максимальный момент в кН/м, наибольшее усилие зажима или извлечения в тс, угол поворота зажимов, масса в кг, габариты в мм, диапазон диаметров вытягиваемых труб.
Штоки цилиндров с гидравлическим возвратом объединяют опоры, оснащенные траверсой, на которую опирается верхняя плита. Для зажима опорной колонны на этой плите имеется специальный подвижной захват. Как неподвижный, так и подвижный захваты представляют собой 3-клиновые кулачки, имеющие внутреннюю нарезку и помещенные в обойму.
Гидравлические цилиндры подключают к насосной станции. В случае возникновения нештатной ситуации, когда для извлечения трубы не хватает усилия, используют устройство расклинивания зажима. Натяжения может не хватить в том случае, когда из-за непредвиденных обстоятельств появляются дополнительные силы трения между телом трубы и стенками скважины.
Оборудование устанавливают на обсадную стойку и зажимают последнюю при помощи подвижного захвата, а затем подымают. Подъем равен величине хода поршней. Следующий шаг — фиксация трубы неподвижным захватом и возврат верхней плиты в исходное положение. Трубу извлекают за счет повторения этих действий. В процессе вытяжки стояка его поддерживают краном.
При помощи такого оборудования из земли вытягивают обсадные трубы, верх которых почти не виден, т. к. установка имеет низкий подхват. Еще одно преимущество механизма — возможность подымать стальные трубы, типоразмеры которых находятся в широком диапазоне.
Для демонтажа трубы небольшого диаметра на своем участке подходящее оборудование можно изготовить и самостоятельно. Потребуется для этого 2 швеллера для стоек, барабан для троса, подшипник с диаметром внутри 40 мм, трос, ручка.
Изготавливают две опоры высотой около 1 м и шириной приблизительно 0,6 м. Они имеют форму буквы Т в опрокинутом виде. Вверху к стойкам крепят подшипник, а через него пропускают ось. На оси закрепляют барабан и ручку.
Тросом охватывают трубу и начинают вращать барабан. Труба постепенно выходить из грунта. Если демонтажу подлежит изделие из пластика, применяют специальный хомут.
По мере извлечения трубы трос опускают ниже. Когда конструкция имеет значительную длину, применяют специальное приспособление — чалку, чтобы удерживать колонну при перемещении троса на новую позицию.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Автор видео снял процесс удаления обсадной ПВХ трубы:
Видео #2. Инструмент и оборудование для вытягивания обсадной трубы:
В зависимости от финансовых возможностей и наличия техники можно воспользоваться любым способом для извлечения трубы. Важно, соблюдать осторожность и не пренебрегать техникой безопасности. Возможно, после всех расчетов вы решите, что лучше заложить новую скважину.
Если вам приходилось тащить обсадную трубу из ствола скважины, расскажите, каким образом удалось ее извлечь. Поделитесь сведениями, которые смогут использовать посетители сайта в аналогичных ситуациях. Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, оставляйте посты с собственным мнением по поводу предложенного нами материала и фото по теме.