Способы извлечения обсадной трубы из скважины: правила демонтажа

Когда колонна, поддерживающая стенки скважины, перестает функционировать корректно, возникает необходимость разобраться, как извлечь трубу с минимальными затратами ресурсов и денеж средств. Существует несколько методов решения этой задачи, и во всех случаях требуется специализированное оборудование.

В этой статье мы подробнее рассмотрим проверенные способы извлечения обсадных труб из водозаборных скважин, а также обсудим проблемы, которые могут возникнуть в процессе. Следуя нашим рекомендациям, вы сможете справиться с этой задачей с минимальными потерями времени и усилий.

Первым и одним из наиболее распространенных способов является метод механического извлечения. Он включает в себя использование инструментов, таких как захваты, которые захватывают трубные элементы и позволяют их поднять. Однако этот метод может быть неэффективным, если труба застряла вследствие коррозии или обрушения стенок скважины.

Другим подходом является применение гидравлических устройств, которые создают давление для выталкивания трубы на поверхность. Этот метод требует серьезного планирования и расчетов, чтобы избежать повреждения конструкции скважины.

Не менее популярным методом является использование системы вибрации, которая помогает разрушить связи между трубами и окружающими породами. Вибрационные технологии особенно полезны в сложных геологических условиях.

Важно отметить, что перед началом демонтажа следует провести детальный анализ состояния обсадной трубы. Использование схем и чертежей поможет точно определить расположение и состояние трубы, что снизит риск непредвиденных сложностей.

Также нельзя забывать о мерах безопасности: обязательно соблюдайте все правила работы с тяжелым оборудованием и используйте средства индивидуальной защиты, чтобы минимизировать риски травматизма.

Наконец, для успешного извлечения трубы важно задействовать квалифицированных специалистов. Неопытные действия могут привести к еще большим проблемам, включая дополнительное повреждение скважины или окружающих укладок.

Обсадные трубы: что это такое?

Скважина — это глубокий узкий колодец, и для ее укрепления и обеспечения герметичности используются обсадные трубы. Если в грунте встречаются слои загрязненной воды, колонна не позволит им смешиваться с чистой питьевой.

Для изготовления обсадных труб применяют металл, пластик и асбоцемент. Металлические трубы обладают высокой прочностью и стойкостью к механическим воздействиям, их производят с диаметром от 114 до 508 мм, при этом трубы оснащены резьбой, что упрощает процесс установки и демонтажа.

Недостатками таких труб являются их подверженность коррозии и высокая стоимость; они чаще всего используются в глубоких шахтах с большим потоком воды.

Металлическая обсадная труба при необходимости может быть восстановлена. Однако для труб из других материалов восстановление может оказаться невозможным без бурового оборудования.

Прочие варианты, такие как пластиковые трубы, свободны от недостатков стальных; они легкие и также имеют резьбу, но их внутренний диаметр варьируется от 80 до 200 мм, и использовать их можно для глубины не более 60 метров.

Пластиковые трубы имеют хорошее соотношение прочности и стоимости, однако они менее устойчивы к механическим повреждениям, что делает их идеальными для использования на частных участках.

Асбоцементные трубы, диаметром от 10 до 50 см, с длиной до 500 см, становятся все менее популярными, поскольку они хрупкие и небезопасные.

Когда необходимо провести демонтаж обсадной трубы?

Существует несколько основных причин для демонтажа обсадной трубы:

1. Разгерметизация ствола, происходящая вследствие некачественного соединения отдельных звеньев колонны или коррозии труб.
2. Заклинивание инструмента или оборудования в стволе, что делает невозможным извлечение старого насоса и установку нового.
3. Необходимость изменить конструкцию трубного колодца, например, углубить его или адаптировать фильтр.

В других случаях нет необходимости в извлечении конструкции, поскольку можно попытаться решить проблему путем установки полимерных вкладышей. Если труба оборвана на значительной глубине, демонтаж может стать крайне сложным и затратным, а чаще проще пробурить новый источник, чем инвестировать в восстановление старого.

Наиболее лёгким временем для демонтажа обсадной трубы является этап разработки источника воды. Проблемы могут возникнуть, если в ствол попал инструмент, который невозможно вытащить. Извлечение осуществляется в обратном порядке относительно его установки.

Наиболее сложным считается процесс извлечения обсадной колонны из старой, иссякшей скважины. Обычно такие случаи решаются путем тампонирования — засыпки грунтом без извлечения труб.

Когда возникает необходимость разобрать верхние звенья обсадной колонны, это полезно, если, например, в верхней части застрял насос. В этом случае трубу фиксируют хомутом и вытаскивают с помощью гидравлических механизмов.

Если у владельцев скважины нет гидравлического оборудования, они могут воспользоваться блочной системой, соединенной с механической лебедкой.

Что следует учесть?

Обычно скважины бурят на значительную глубину, поэтому вытаскивание обсадной трубы становится крайне трудоемким процессом.

Перед тем как принять решение о демонтаже, необходимо получить ответы на несколько ключевых вопросов:

• Из какого материала изготовлена обсадная труба?
• Каков вес трубы?
• На какой глубине находится ее основание?
• Как давно труба была установлена?
• В каких условиях она эксплуатировалась?
• Достаточно ли веской причины для демонтирования трубы?

Возможно, демонтаж окажется настолько сложным и затратным, что разумнее будет рассмотреть возможность создания нового источника воды, вместо попыток извлечь трубу.

Сопутствующие проблемы

В процессе демонтажа обсадной трубы могут возникнуть неприятные сюрпризы. Например, ваши блок и лебедка могут оказаться недостаточными для выполнения работы, что потребует аренды крана. Однако это связано с дополнительными проблемами, например, необходимостью обеспечить заезд, что может негативно сказаться на ландшафте.

Также следует учесть, что труба может быть так «зажата» в грунте, что потребуется улучшение условий с помощью бурения шурфов вокруг ее устья и заправки их водой, что позволяет значительно облегчить процесс извлечения. Однако это нередко приводит к обвалу стенок шахты.

В процессе извлечения обсадной конструкции невозможно обойтись без специальной техники. Для её работы требуется прочная основа, созданная из рельсов, металлического профиля или брусьев.

Существует также риск недостаточной жесткости извлекаемой трубы. Если она выполнена из асбоцемента, то ее повреждение в процессе извлечения почти неизбежно.

Труба может расколоться на фрагменты, которые останутся на дне скважины, и повторное использование такой шахты не рекомендовано из-за небезопасности работы с асбестом.

Подготовка к демонтажу трубопровода

Ознакомившись с потенциальными трудностями, важно тщательно подготовиться.

Первый этап заключается в определении веса трубы, что включает в себя:

• Измерение глубины скважины, диаметра трубы и толщины ее стенок;
• Использование справочника для определения веса 1 пог. метра трубы по измеренным параметрам;
• Умножение найденного значения на глубину скважины, чтобы получить общий вес трубы.

Этот показатель поможет вам выбрать подходящий механизм для демонтажа. Если полученная цифра об impression значительна и нет доступных лебедок с необходимой тягой, придется заказывать кран. В случае, если значения не слишком отличаются, подойдет стандартная лебедка.

Методы извлечения трубы из скважины

У специалистов есть несколько эффективных методов вытаскивания обсадных труб: натяжка, промывка и выкручивание.

Метод натяжки для извлечения колонны

Этот метод требует использования талевой системы или домкрата. Сила натяжения превышает критическую точку пластичности обсадной трубы, поэтому существует риск ее разрушения.

Процесс извлечения можно разбить на следующие шаги:

1. Вокруг устья трубы необходимо выкопать траншею глубиной примерно 1 метр.
2. На трубу устанавливается хомут, к которому прикрепляют тросы, и затем конструкция немного натягивается.
3. Хомут перемещается вниз, и процесс повторяется, что обеспечивает ровное извлечение.
4. Когда край обсадной конструкции будет вытянут, фрагмент извлекается, а оставшуюся часть захватывает специальный инструмент для продолжения работы, либо обсадная колонна устанавливается обратно.

Данный вариант эффективен для демонтажа труб с большим диаметром и толстыми стенками.

Однако полное извлечение линии с помощью данного метода может оказаться невозможным. Обычно нельзя рассчитывать на повторное использование таких труб.

Если ось скважины имеет отклонения, этот метод нецелесообразен и лучше привлечь профессиональных бурильщиков.

Так выглядит механическая захватка — хомут, который фиксирует трубу. Процесс может осложниться повреждением или заклиниванием колонны, поэтому важно учитывать материал трубы.

Таль для подъема должна иметь высокую грузоподъемность, лучше всего использовать домкраты. Не стоит рассчитывать на дальнейшее использование вытянутой трубы.

Метод промывки для извлечения

Если обсадная труба не выходит из грунта из-за образования песчаной пробки, можно использовать более простой способ — промывку. Для этого потребуется насос с промывочным устройством, который подсоединяется к верхней части трубы.

Давление должно быть достаточно низким, но достаточным для поддержания циркуляции воды. Промывая колонну, необходимо дождаться, когда начнет выходить песок, и затем увеличить напор. Труба расшатывается, поворачиваясь при помощи ротора во время промывки. Так уменьшается коэффициент трения, и колонна легче выходит из скважины.

Наилучший вариант возникает, когда диаметр трубы позволяет не только установить насос сверху, но и опустить второй насос к основанию колонны. Обратный поток воды запускается, как только шланг для промывки опускается ниже муфты осадочной колонны на 300 см, и процесс продолжается до полного удаления песчаного зажима вокруг трубы.

Порой, когда труба поднимается на высоту до 10 метров, ее невозможно извлечь из-за серьезного уплотнения пробки. В такой ситуации остается единственный вариант — извлечение отдельных частей трубы. Важно рассмотреть сам процесс извлечения трубы подробнее.

Сначала на поверхность трубы приваривается кусок арматуры диаметром около 18 мм. Этот элемент необходим для крепления стропов лебедки, чтобы начать подъем обсадного стояка.

Подъем требует приложения силы, направленной вертикально вверх. Для этого на верхней части трубы устанавливается блок, и через него пропускается трос. Когда барабан лебедки начинает вращаться, крутящий момент преобразуется в тяговое усилие.

Легкие трубы можно вытаскивать с помощью рычага. Конец рычага подводят к приваренной арматуре, и, прикладывая усилие, постепенно извлекают стояк из земли.

Метод раскручивания

Этот подход позволяет раскрутить соединения обсадной колонны и безопасно извлечь их из скважины.

Для реализации этого метода требуется набор инструментов:

• ловильная коронка;
• ротор;
• перфоратор;
• кумулятивные торпеды.

Специально разработанная ловильная коронка с левосторонней резьбой и стальная бурильная труба помещаются в шахту. Ротор вращает трубы против часовой стрелки.

После примерно 20 оборотов проводится расхаживание обсадной колонны с увеличением нагрузки до максимума. Если ловимая труба не ломается, повторяются расхаживания и раскручивания. Итогом этой работы должно стать неполное вывинчивание соединений.

Устройства для вылавливания труб могут быть оснащены спиральными или цанговыми захватами. Важно, чтобы диаметр вытаскиваемой трубы был меньшим по сравнению с диаметром входной части труболовки.

Если даже после нескольких попыток не удалось ослабить резьбу, используют специальный инструмент, который осуществляет вращение и вызывает колебания труб за счет трения и передачи крутящего момента извлекаемому стояку.

В результате одного часа вращения инструмента соединение начинает расшатываться. На следующем этапе захватывается верхняя часть колонны, и происходит откручивание её фрагмента. Чтобы извлечь открученную часть трубы, прикладывается натяжное усилие. Эти действия продолжаются, пока вся колонна не будет разобрана и все её элементы не окажутся снаружи.

Процесс расшатывания основан на комбинации крутящего момента и натяжного усилия. Сначала обсадный стояк раскручивается, затем извлекается. Чтобы избежать обрыва колонны, необходимо постоянно контролировать крутящий момент и натяжение.

Когда все усилия не приносят результатов, прибегают к радикальному методу — нарушению целостности конструкции с помощью кумулятивных торпед. В результате взрыва на заданной глубине на трубах образуются кольцевые надрезы, и остается только срезать отдельные элементы перфоратором или другим режущим инструментом.

Все эти работы могут осуществляться лишь специализированными организациями. Их стоимость весьма высока, и поэтому владельцы загородных домов часто ищут альтернативные способы для самостоятельного извлечения трубы.

Заводское и самодельное оборудование

Для извлечения обсадной трубы из глубокой скважины профессионалы используют оборудование, созданное на заводе.

Оно характеризуется такими номинальными параметрами, как рабочее давление в МПа, усилие в тс для прямого и обратного хода, максимальный крутящий момент в кН/м, максимальное усилие зажима или извлечения в тс, угол поворота зажимов, масса в кг, размеры в мм и диапазон диаметров вытягиваемых труб.

Установка состоит из опорной плиты с стационарным захватом и двумя гидравлическими цилиндрами, верхней плиты и подвижного захвата, который предназначен для фиксации труб.

Штоки цилиндров с гидравлическим возвратом соединяют опоры с траверсой, на которую опирается верхняя плита. Для зажима колонны на этой плите находится специальный подвижный захват, состоящий из кулачков с внутренней резьбой, помещенных в обойму.

Гидравлические цилиндры соединяются с насосной станцией. В случае, если усилия для извлечения трубы недостаточно, применяют устройство расклинивания, необходимое когда возникают дополнительные силы трения между трубой и стенками скважины.

Оборудование устанавливается на обсадный стояк, который затем зажимается подвижным захватом, после чего происходит подъем. Высота подъема соответствует величине хода поршней. Далее фиксируется труба неподвижным захватом, а верхняя плита возвращается в исходное положение. Процесс извлечения трубы происходит за счет повторения этих действий, при этом стояк поддерживается краном.

С помощью такого оборудования можно извлекать обсадные трубы, верхняя часть которых едва просматривается, так как установка обладает небольшим подхватом. Ещё одним достоинством механизма является возможность поднимать стальные трубы с широким диапазоном типоразмеров.

Для демонтажа трубы малого диаметра на своем участке можно создать оборудование самостоятельно. Для этого потребуются два швеллера для стоек, барабан для троса, подшипник с внутренним диаметром 40 мм, трос и ручка.

Изготавливаются две опоры высотой около 1 метра и шириной примерно 0,6 метра, представляющие собой перевернутую букву Т. В верхней части опор фиксируется подшипник, через который проходит ось. На оси устанавливаются барабан и ручка.

Трос обвивают вокруг трубы и начинают вращать барабан. Постепенно труба выходит из земли. Если нужно демонтировать пластиковую трубу, следует использовать специальный хомут.

Во время извлечения трубы трос опускается вниз. Когда труба длинная, рекомендуется применять чалку, чтобы удерживать стояк при перемещении троса в новую позицию.

Заключение и полезные видео по теме

Видео #1. Автор данного видео продемонстрировал процесс извлечения обсадной ПВХ трубы:

Видео #2. Инструменты и оборудование, используемое для вытаскивания обсадной трубы:

В зависимости от бюджета и наличия техники можно выбрать любой способ извлечения трубы. Главное — быть внимательным и соблюдать технику безопасности. Возможно, после всего анализа вы решите, что лучше пробурить новую скважину.

Если у вас был опыт извлечения обсадной трубы из скважины, поделитесь, как именно вам удалось это сделать. Ваши советы могут быть полезны другим посетителям сайта в похожих ситуациях. Пожалуйста, оставляйте комментарии, задавайте вопросы и делитесь своим мнением по поводу предложенного материала и фотографий.