Методы расчета дебитов скважин и забойных давлений добывающей газовой скважины

Необходимость подсчетов

Зависимость напора и производительности насоса.

Во-первых, затем, что чем более точная информация изначально будет внесена в паспорт, тем больше будет шансов при возникновении каких-то проблем ее восстановить. По этим данным намного легче установить причины возникновения проблем в источнике.

Во-вторых, это необходимо тем застройщикам, которые делают скважину на своем участке, не завершив строительства или ремонта дома. Через несколько месяцев после окончания строительства предъявить претензии фирме, которая выполняла работы по бурению, без этих данных практически будет невозможно.

При выполнении всех измерений и расчетов необходимо присутствовать лично. Во время всех работ нужно настаивать на том, чтобы было выполнено два забора воды. При измерении динамического уровня надо следить, чтобы до этого насос откачивал воду не меньше часа.

Что ожидать от питьевого колодца

Колодец на приусадебном или дачном участке – это стратегический объект. Обычно его закладывают в первую очередь, чтобы к началу строительства обеспечить себя достаточным количеством воды. И на этапе эксплуатации владелец может выявить, что его колодец не бездонный, а его можно полностью опустошить и потом ждать пока вода снова наберется, или подвозить воду дополнительно.

Колодец колодцу рознь, даже если они находятся на соседних участках. Узнать детальную структуру расположения слоев пород поможет только разведывательное бурение, а его для простого колодца обычно не делают ввиду высокой стоимости. Бригада строителей может дать гарантию, что они выкопают качественный колодец по всем правилам, но им неподвластны ни химический состав воды, ни глубина залегания водоносных горизонтов.

Идеальный случай для организации водоснабжения – равновесие между объемами водозабора и притока воды в колодец. То есть, теоретически выкачать его досуха не получится. Подобные колодцы встречаются не так часто. Они часто питаются из подземных рек, озер или ключей, которые обеспечивают быстрый приток

Желательный уровень воды в питьевом колодце – 2-3 железобетонных кольца стандартного размера. Одно кольцо вмещает в себя примерно 800 литров воды. Приведенного объема достаточно для обслуживания большого дома с удобствами и полива участка. Рекомендуемый максимальный забор составляет 500 литров/час.

Если планируется из колодца наполнять большие емкости: искусственный пруд или бассейн, делать это нужно постепенно, без залпового откачивания всего столба воды. Колодцы плохо реагируют на резкое осушение, на восстановление уровня может уйти несколько дней. Кроме этого, может значительно ухудшиться качество воды, она станет мутной, грязной (может прорваться другая водоносная жила).

Частота проверок

Порядок и периодичность анализа питьевой воды в скважинах и других системах водозабора регламентируется СанПиНами 2.1.4.1074-01 и 2.1.4.1175-02, нормами ПДК 2.1.5.1315-03.

Согласно им, обязательный контроль питьевой воды проводится:

1. при введении в эксплуатацию вновь пробуренной скважины;
2. ее ремонте;
3. реконструкции и переоборудовании;
4. изменении технологии очистки.

В течение первого года эксплуатации скважины тестирование воды должно проводиться четыре раза (каждый сезон), в дальнейшем – 1 раз в год. Воду в индивидуальных скважинах рекомендуется проверять не реже одного раза в несколько лет.

Важные моменты и полезные советы в обустройстве скважины

В заключение хотелось бы привести в пример некоторые моменты обустройства, на которые необходимо обратить внимание. Такие системы необходимо устанавливать при большом количестве потребляемой воды за 1 час, а также при слабой наполняемости скважины

Такие системы необходимо устанавливать при большом количестве потребляемой воды за 1 час, а также при слабой наполняемости скважины.

Выбирая насос, необходимо учитывать его мощность

Здесь важно определить для себя не только количество потребляемых киловатт в час, но и понять, что расстояние от насоса до активного оборудования в части выбора места установки гидроаккумулятора и реле давления должно быть учтено. То есть, считайте длину шланга, на которую насос может подавать воду без потери давления с учетом его нижней точки до места установки гидроаккумулятора

Устанавливайте обратный клапан. Этот узел позволит воде не сливаться обратно, а, напротив, задерживаться в трубе. Обратный клапан устанавливается в насос и опускается вместе с ним в скважину. Насос должен быть подвешен на металлическом тросе и ни в коем случае не висеть на шланге (о правилах установки скважинного насоса мы более подробно рассказываем в отдельном материале).

Чтобы исключить загрязнение, что в последующем может привести к уменьшению выхода воды на поверхность, рекомендуется устанавливать оголовок.

Принцип повышения дебита скважины при его падении, путем установки оголовка:

Рекомендуют производить монтаж гидроаккумулятора и прочих услуг автоматики в котельной, где уровень влажности ниже, что продлит срок службы электромеханических узлов системы.

Рекомендуется не экономить на емкости гидроаккумулятора. Стоит помнить, что только половина его емкости будет заполнена водой, поскольку вторая половина содержит в себе сжатый воздух. Гидроаккумулятор емкостью на 100 литров содержит не более 50 литров. Чем больше емкость, тем реже будет включаться насос, что в конечном счете продлит срок его эксплуатации. Это также даст больше времени на наполнение скважины.

Обязательно оборудуйте приямок глубиной не менее 2 м. На выходе трубы утепляйте ее, а также располагайте саму трубу из приямка в котельную дома на большем уровне, чем глубина промерзания грунта в вашем регионе. Считается, что для ЦФО труба должна быть зарыта не менее, чем на глубину 1,6 метра.

Предыдущая запись Особенности бурения артезианских скважин
Следующая запись Запах сероводорода от скважинной воды: причины и способы очистки

Приток к совершенной скважине. Формула Дюпюи. Коэффициент продуктивности. Индикаторные диаграммы, их построение и применение

Совершенная скважина вскрывает пласт на всю его мощность и при этом вся поверхность скважины является фильтрующей.

Установившийся одномерный поток жидкости или газа реализуется в том случае, когда давление и скорость фильтрации не изменяются во времени, а являются функциями только одной координаты, взятой вдоль линии тока.

Плоскопараллельное течение имеет место в прямоугольном горизонтальном пласте длиной L с постоянной мощностью h. Жидкость движется фронтом от прямолинейного контура питания с давлением ркк галерее скважин (скважины расположены на одной прямой праллельной контуру питания в виде цепочки на одинаковом расстоянии друг от друга) шириной (длиной галереи)Вс одинаковым давлением на забоях скважинрг(рис. 4). При такой постановке задачи площадь фильтрации будет постоянной и равнаS=Bh, а векторы скорости фильтрации параллельны между собой.

Плоскорадиальный потоквозможен только к гидродинамически совершенной скважине радиусом rс. которая вскрыла пласт мощностьюhс круговым контуром питания радиусомRк. а давления на скважине и контуре питания равнырсирксоответственно.

Формулу называют формулой Дюпюи . По ней определяется объемный дебит одиночной скважины в пластовых условиях.При подъеме нефти в скважине происходит ее разгазирование и, вследствие этого, уменьшение объёма. Это уменьшение учитывается введением объёмного коэффициента нефти. Кроме того, на практике чаще всего используется массовый дебит (т/сут.) С учётом этого коэффициента формула записывается

где k-коэффициент проницаемости, дарси; h — мощность пласта, см; Рк и Рс — давление на контуре питания и в скважине, ат; Rк и Rс — радиусы контура питания и скважины, см; μ — вязкость жидкости, сантипуазы; Qr — дебит скважины, см3/сек. Ф. Д. широко применяется в нефтепромысловом деле.

продуктивность — этокоэффициент, характеризующий возможности пласта по флюидоотдаче.

По определению коэффициент продуктивности — это отношение дебита скважины к депрессии: где — коэффициент продуктивности [м³/(сут*МПа)], — дебит скважины [м³/сут], — депрессия , — пластовое давление (на контуре питания) замеряется в остановленной скважине , — забойное давление (на стенке скважины) замеряется в работающей скважине .

Продуктивность по нефти

Коэффициент продуктивности определяется по результатам гидродинамических исследований и эксплуатации скважин.

Используя замеры на квазистационарных режимах (установившихся отборах), получают индикаторные диаграммы (ИД), представляющие собой зависимость дебита от депрессии или забойного давления. По наклону индикаторной линии определяют фактическую продуктивность нефтяной скважины.

Продуктивность по газу

Зависимость дебита газовых скважин от депрессии существенно нелинейна вследствие значительной сжимаемости газа. Поэтому при газодинамических исследованиях вместо коэффициента продуктивности определяют фильтрационные коэффициенты и по квадратичному уравнению:

При малых депрессиях приблизительно коэффициент продуктивности по газу связан с фильтрационным коэффициентом соотношением:

Индикаторная диаграмма — для различных поршневых механизмов графическая зависимость давления в цилиндре от хода поршня (или в зависимости от объёма, занимаемого газом или жидкостью в цилиндре). Индикаторные диаграммы строятся при исследовании работы поршневых насосов, двигателей внутреннего сгорания, паровых машин и других механизмов.

Определение

Наряду с диаметром и глубиной, дебит является основным параметром любой водоносной скважины. Им и определяется ее производительность – то есть, объем воды в кубических метрах, который может быть получен за отрезок времени (минуту, час, сутки). Логично, что чем выше будет этот показатель, тем больше пользы она принесет в итоге. От этой характеристики зависит выбор насосного оборудования

Зачем рассчитывать дебит самому?

• Для того, чтобы точно убедиться в объеме, который Вы можете получить от автономного источника за определенное время – например, необходимое для полива, или посещения ванной комнаты.
• Для правильного подбора насосного оборудования.

Расчет дебета

Самый простой способ, как рассчитать дебит скважины, выглядит следующим образом:

Дт = (О/(Уд – Ус)) х Ув

Дт – значение дебита скважины

О – объем водозабора или производительность насоса

Уд – уровень в динамике

Ус – уровень в статике

Ув – высота водной колонны

Например, если в глубина скважина достигает 100 м, статический уровень 50, а динамический 60, при производительности насоса в 5 м³/час, то, исходя из формулы, получается:

(5/(60 – 50)) х 50 = 25 м³/час

Дебит удельный

Нелишним будет также знать, что удельный дебит скважины – это тот объем накачиваемой воды, который будет выдавать источник при понижении уровня водного зеркала на каждый метр. Высчитывается по следующий формуле:

Д уд = (О2-О1)/(У2-У1)

Д уд – удельный дебит

О2 – объем воды при втором заборе

О1 – аналогичный показатель при первом водозаборе

У2 – понижение уровня при повторном заборе

У1 – снижение уровня при первом заборе

Например, выше определено, что если при закачке воды насосом мощностью 5 м³/час падение уровня составило 10 метров, то повышении силы мотора до 10 м³/час, падение возросло до 20 м. Таким образом, подставляя значения в формулу получаем:

Д уд = (10-5)/(20-10) = 0,5 м³/час

Измерение уровня воды в скважинеИсточник kabel-house.ru

Дебит реальный

Более точное значение дебита может дать только формула, учитывающая расстояние от поверхности грунта до верхнего уровня фильтрационной зоны. Условие предполагает, что нанос находится в одной фиксированной точке и не опускается ниже.

Д р = (Уф – Ус) х Д уд

Д р – дебит реальный

Уф – уровень фильтрационный

Ус – уровень статический

Д уд – дебит удельный

Если взять значение Уф, равное за 70, то подставляя выше используемые показатели в эту формулу, получается следующий результат:

Д уд = (70-50) х 0,5 = 10 м³/час

Получается, что реальный дебит в 2,5 раза меньше полученного в упрощенном расчете.

Схема водозабора частного домаИсточник sovet-ingenera.com

Расчет производительности скважины

Производительность скважинного водозабора — величина нестабильная, зависящая от множества факторов и параметров, в том числе состояние и ресурс источника, время года, скорость движения грунтовых вод и т.д. Однако приблизительно подсчитать характеристики дебита возможно.

При вычислении производительности учитываются следующие геологические характеристики:

• статический уровень — высота столба воды в состоянии покоя (без водозабора);
• динамический уровень — высота столба воды, когда приток равен оттоку (во время водозабора);
• высота водного столба — расстояние от статического уровня до дна водозаборного ствола;
• производительность насоса — определенный объем жидкости, который перегоняется нагнетателем за условную единицу времени.

Для определения данных показателей потребуется такой инвентарь:

• погружной насос;
• шнур или толстая леска с грузом и поплавком;
• мерная емкость;
• рулетка и секундомер.

Последовательность действий, как узнать производительность скважины на воду:

1. Определить глубину источника от края оголовка до верхней точки фильтрующего слоя. Если глубина водозаборного ствола неизвестна, опустить в него шнур с грузом на конце до тех пор, пока он не достанет до песчаного дна. Затем вытащить шнур и замерить его длину. Из полученного числа вычесть от 2 до 4 метров на сам фильтр и отстойник.
2. Вычислить статический уровень. Выполняется при отключенном насосе! Подвесить груз и поплавок на леске. Опустить измеритель в скважину, пока леска не провиснет — значит поплавок коснулся воды. Вытащить леску и измерить, сколько ее ушло в скважину.
3. Вычислить динамический уровень. Для этого, откачивая воду, опустить в оголовок леску с привязанным грузом и поплавком, пока леска не ослабнет. Затем вытянуть леску и измерить расстояние от того места, когда леска ослабла до поплавка.
4. Определить динамический уровень при помощи вибрационного насоса. Медленно вытягивать прибор из шахты и слушать, когда он начнет работать в критическом режиме (всухую). В этот момент поставить на шланге метку и вытянуть насос полностью. Измерить расстояние от метки до прибора. Получится расстояние до водного зеркала.
5. Вычислить производительность насоса. Опустить нагнетатель в скважину и оставить его работать в течении одного часа. Затем заполнить насосом мерную емкость, замеряя при этом время по секундомеру. Например, ведро объемом 5 л заполняется за 20 сек. Соответственно через минуту наберется 15 литров, а за час добыча максимально составит 900 литров = 0,9 м³.

После того, как объем перекачиваемой жидкости насосом вычислен, далее расчет производительности водоносного источника происходит по формулам.

1.doc

Выбор и расчет электромеханического оборудования скважинной насосной установки для эксплуатации скважины______________________месторождения»

1. Плотность, кг/м3:

1. Коэффициент вязкости, м2/с∙10-5

1. Планируемый дебит скважины, м3/сутки –120
2. Обводненность продукции пласта, доли единицы –0,5
3. Газовый фактор, м3/ м3 –42
4. Объемный коэффициент нефти, ед. –1,23
5. Глубина расположения пласта (отверстий перфорации), м –2250
6. Пластовое давление МПа -11,2
7. Давление насыщения, МПа –5
8. Пластовая температура и температурный градиент, ºС –50, 0,02
9. Коэффициент продуктивности, м3/ МПа –21
10. Буферное (затрубное) давление, МПа –1,1/1,1
11. Содержание механических примесей, мг/л –110
12. Содержание сероводорода и углекислого газа –0
13. Размеры обсадной колонны, мм –130
14. Текущее объемное газосодержание –0,18

2-5Введение1. Введение% автоматизации^ 2. Подбор оборудования и выбор узлов насосной центробежной установки.

_ивг3 _пл3_прод366т_нас66_{плтпрнас}*3333_пр333сеченииf_сквf_скв 2f_скв 22 _ппп*_буф33Н_{дин6уфг1г2}

1. По величине подачи насоса на входе, потребному давлению (напору насоса) и внутреннему диаметру обсадной колонны выбирается типоразмер погружного центробежного насоса. .

33

1. Определяется коэффициент изменения подачи насоса при работе на нефтеводогазовой смеси относительно водяной характеристики:

2-5_oB30,85-0,570,40,28f_скв222222_oB3_Hv0,6_npoB0,57_Hv0,60,572 _{А = 1/[15,4-19,2·0,82+(6,8·0,82)}2_{]=0,032 К = [(1-0,8)/(0,85-0,31·0,82)}0,032_]=0,26_cTcоВ6_гл36666_гл6d222_{222нд.н33oxл5}t_двI_кабо202q2t_каб-3_о230,30,30,3-52^ 3. Проверка диаметрального габарита погружного оборудования._a^ 4. Проверка параметров трансформатора и станции управления.^ 5. Описание конструкции насосной установки5.1. Описание конструкции насоса^ 5.2. Описание конструкции электродвигателяЛ И Т Е Р А Т У Р А

1. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Скважинные насосные установки для добычи нефти. – М: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. -824 с.
2. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти: Учебное пособие для вузов.-М: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. -816 с.
3. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Каштанов В.С. и др. Оборудование для добычи нефти и газа. Часть 1. М.: Нефть и газ, 2002. -768 с.
4. Андреев В.В., Уразаков К.Р., Далимов В.У. Справочник по добыче нефти. М.: ООО «Недра – Бизнесцентр», 2000. -374 с.
5. Каталог ОАО «Новомет».-Пермь: ОАО «Новомет». -2001.
6. Каталог ОАО «АЛНАС».- Альметьевск: ОАО «АЛНАС».-2001.

Поиск по сайту:  

Методы увеличения производительности скважин

Всего существует три разновидности методов увеличения производительности скважин посредством влияния на призабойную зону:

• Химические способы. Их обычно используют, если проницаемость стала хуже по причине отложения растворимых в реагентах веществ. В качестве примера можно привести соляно-кислотную призабойную обработку, метод СКО.
• Механические способы. Их используют в твердой породе с низкой степенью проницаемости, основной вид работы – гидроразрыв пласта.
• Тепловые способы применяются в случае отложения смол, парафина, асфальтовых компонентов или в случае фильтрации нефтепродукта высокой вязкости. В этом случае проводится прогрев призабойной зоны.

Помимо того, методы увеличения производительности могут быть комплексными: сочетание гидроразрыва с СКО, тепловой с кислотной обработкой. Выбор способа делается, исходя из условий конкретной скважины.

Обработка при помощи кислоты необходима для очистки при забойной области и компрессионных труб от отложений солей, парафиновых элементов, коррозионных продуктов, когда проводится запуск оборудования. При влиянии кислотных составов в породах появляются специфичные пустоты, из-за чего растет их проницаемость, что необходимо и для увеличения производительности скважины.

Для очистки забойных зон открытого типа и скважинных стенок применяются кислотные ванны, которые устраняют корку глины, цементных составов, смол, коррозийных продуктов и других наслоений

При использовании важно рассчитать объем раствора, который не должен превысить стволовой объем на рассчитанный отрезок колонны. Раствор должен быть выдержан внутри на протяжении 18-24 часов, после этого его удаляют из скважины при помощи промывочного процесса обратного типа, применяя воду

Обычная обработка проводится для поднятия пластовой проницаемости, а работы под давлением выполняются для продавливания составов в затрудненные для проницания участки пласта, для чего используются пакеры.

Обработка нефтяных скважин пенокислотными методами используется, если пласт имеет увеличенную толщину и низкое давление; при этом в призабойную область вводится кислотный состав и пена ПАВ, для работы применяется специальный агрегат подачи кислоты, аэратор и компрессорное оборудование. Данный метод предпочтителен тем, что активные кислотные компоненты быстрее попадают в пласты, охват воздействия существенно увеличен за счет малой плотности пены, а наличие сжатого воздуха позволяет улучшить нефтяной приток в скважине и повысить показатели освоения.

Постепенная обработка пластовых слоев, если пласт имеет большую толщину, применяется для его наибольшего охвата. Особенно актуален способ при выводе скважины из процесса бурения или на первом этапе разработки.

Еще один комплекс методов – термохимические виды обработки, когда применяется соляная кислота вкупе с магнием, который содержится в головке-наконечнике, спускаемой в компрессионную трубу на требуемый отрезок. Метод подходит для очистки от парафинов, смолы и асфальтовых выделений.

Также для увеличения производительности нефтяных скважин используется термокислотный способ, в первой части которого делается термохимическая обработка, а затем меняется на обычное СКУ. Наконечник с магниевым содержимым опускается на нужный отрезок, после чего закачивается нефтепродукт и кислота. Для работы обычно используется 15-процентный раствор соляной кислоты, поскольку он оптимально подходит для подобной обработки.

Скважина

Для каждой модели насоса устанавливаются допустимые значения посторонних включений в воде (песка и пр.). Несоблюдение требований приводит к быстрому износу прибора и снятию его с гарантии.  Поэтому прежде чем подбирать или покупать скважинный насос, необходимо прокачать скважину и сделать анализ воды.

Скважина – круглая глубокая яма малого диаметр с трубой внутри, образующей стенки. На определенной высоте стенки трубы имеют отверстия, так называемый фильтр. В скважине столбом стоит вода.

Перед выбором насоса узнайте:

• Статический уровень воды • Динамический уровень воды • Дебит скважины

Эти характеристики играют ключевую роль при выборе скважинного насоса. Следует определить, на какой глубине находится зеркало воды, или тот самый статический уровень. Он называется так потому что вода в момент замера находится в спокойном положении.

В момент включения насоса статический уровень будет уменьшаться до динамического: ниже динамического уровня вода опуститься не может. Разница между статистическим и динамическим объемами скважины называется дебитом.

Важно: насос не должен выкачивать больше, чем может дать скважина. Так, мощность насоса в 3 м3/час категорически не подойдет для скважины с дебитом 1,5 м3. В идеале насос должен быть немного слабее дебита скважины, примерно на 20-30%

В идеале насос должен быть немного слабее дебита скважины, примерно на 20-30%.

Выясните, на какой глубине находится фильтр скважины. Насос должен занимать положение на 1 м ниже динамического уровня воды и на 1 метр выше фильтра скважины. Эти данные обычно указаны в паспорте скважины.

Итак

• Статический уровень – глубина зеркала воды в состоянии покоя; • Динамический уровень – минимальная глубина зеркала воды; • Дебит – объём воды (измеряется в литрах в минуту или кубометрах в час) 

Дебит скважины — D

Показатель водоотдачи — дебит скважины отражает объём поступающей жидкости в кубометрах за час при сохранении динамического уровня в неизменном положении.

Иначе говоря, дебет – это максимальный объем жидкости, который откачивают за час без риска осушить насос.

Определить дебит скважины или можно по статическому и динамическому значениям.

Способ 1: как узнать дебет скважины через расчёт водоотдачи

Измеряется дебит скважины в количестве кубических метров жидкости в час.

Пример расчёта:

1. Глубина гидросооружения до дна 80 метров.
2. Статическое значение Hst — 40 метров.
3. Высота водного столба Hw – разница между глубиной гидросооружения и статическим показателем – 40 метров (80 – 40 = 40 м.).
4. Интенсивность откачки воды или производительность насоса V составит 3 кубометра в час.
5. Динамический показатель Hd зафиксирован на отметке 52 метра.
6. Единица измерения D составит: V х Hw / (Hd – Hst) = D (3 х 40 / (52 – 40) = 10 кубических метров воды в час.

Первый метод с недостатком: если для откачки применить погружное оборудование другой мощности — значение Hd измениться. На реальный дебит скважины мощность насоса не влияет. Чтобы устранить погрешность, применяют второй способ измерения.

Способ 2: точная формула расчета дебита скважины

Для точного расчёта производительности гидросооружения промеряйте цифру Hd жидкости два раза. Замеры делайте насосами, разными по мощности и марке изготовителя. Способ снизит конструктивную погрешность оборудования и даёт правдивый результат.

Первый промер жидкости делают как описано в первом способе. Для повторного измерения выжидайте время до того момента, когда вода не восстановит положение как было до откачки на цифре Hst.
Опустите второй насос другой марки и производительности в скважину и начитайте качать. Откачка занимает 60 минут.

После часа работы померьте динамический показатель ещё раз.

Считаем предварительное значение — цифру удельного дебита (Du) по формуле Du = V2 – V1/ H2 – H1, где:

1. V1 и V2 — производительность первого и второго насосов.
2. H1 и H2 — значение снижения уровня по отношению к цифре Hst.

Удельный дебит скважины даёт представление о водоотдаче одного метра динамического уровня гидросооружения.
Точная цифра определяют по формуле: D = (Hf – Hst)*Du, где Hf — глубина установки погружного оборудования.

Таким образом, точная единица измерения опирается на высоту водного столба от насоса, а не глубины скважины.

Буровики по окончании работ выдают паспорт на скважину, где прописывают результат расчётов уровней и дебита. Кроме этих значений в паспорте пишут размер и материал обсадных труб и рекомендации о характеристиках оборудования для безопасной эксплуатации.

Если паспорта нет, замерьте самостоятельно и покупайте оборудование производительностью в четыре — пять раз ниже дебета.

Как увеличить дебит

Если водоотдача источника слишком низкая, то существуют методы повышения дебита скважины.

Прежде чем бурить новый колодец, чтобы получить больше воды, рекомендуем:

1. Проверьте трубопровод на засор. Если давление воды в здании плохое, проблема может быть в засорении труб ржавчиной или минеральными отложениями.
2. Утечка в трубопроводе внутри обсадной колонны или между источником и зданием. Течь в трубопроводах приведет к тому, что в здание попадет меньше воды, чем направляется насосом.
3. Неисправность с погружным насосом, регулятором давления или резервуаром также приводят к низкому давлению воды в здании.

Если скважина имеет небольшой напор и низкий расход, то буровик может смонтировать внутри здания большой резервуар для хранения воды. И контролировать скорость, с которой насос будет заполнять бак.

Жильцы здания живут за счет запаса в резервуаре, а насос и колодец медленно восстанавливают запас, перекачивая воду в резервуар и восстанавливаясь в периоды, когда жильцы не расходуют воду.

Методы увеличения дебита скважины применяют, когда показатель упал слишком сильно или источник высох.

1. Вскрытия трещин горных пород газом (сжиженный CO2). Бурильщики утверждают, что достигают 95% успеха в увеличении водоотдачи вскрытием газом.
2. Гидровзрывные пакеры стимулируют и улучшают водоотдачу путем вскрытия и промывки закрытых трещин с водой под высоким давлением.

Про способы увеличения дебита мы писали в обзоре ремонт и прочистка фильтров.

Видео по теме:

На этом закончим обзор как измерить уровень воды в скважине самостоятельно, пишите вопросы комментариях.

КПД

КПД насосной установки (ηполн) — это отношение полезной мощности к мощности насосной установки. На рисунке 2.9 показаны кривые КПД для насоса (ηполезн) и для насосной установки, включающей электродвигатель и контроллер (ηполн). Гидравлический КПД относится к P2 , а КПД насосной установки — к P1:

КПД всегда меньше 100 %, так как мощность насосной установки всегда больше, чем полезная мощность, вследствие потерь в контроллере, электродвигателе и насосе. КПД насосной установки (контроллер, электродвигатель и насос) является произведением отдельных КПД:

Подача, при которой насос имеет максимальный КПД, называется точкой оптимального режима или точкой наибольшего КПД (QBEP).

Определения дебита

После бурения, проводившая работу организация предоставляет протокол испытания, либо паспорт на скважину, в который вносится все необходимые параметры. Однако, при бурении для домохозяйств, подрядчики часто вносят в паспорт приблизительные значение.

Перепроверить достоверность информации или рассчитать дебит вашей скважины можно своими руками.

Однако, абсолютно точно рассчитать продуктивность источника сложно. Расчет показателей требует времени и спецоборудования. Но, полученного результата будет достаточно для понимания возможностей вашего источника.

Динамика, статика и высота столба воды

Прежде чем приступить к измерениям, нужно понять, что такое статический и динамический уровень воды в скважине, а также высота столба воды в скважинной колонне. Замер данных параметров необходим не только для расчета производительности скважины, но и для правильного выбора насосного агрегата для системы водоснабжения.

• Статический уровень – это высота водяного столба при отсутствии водозабора. Зависит от внутрипластового давления и устанавливается во время простоя (как правило не менее часа);
• Динамический уровень – установившейся уровень воды во время водозабора, то есть когда приток жидкости равняется оттоку;
• Высота столба – разница между глубиной скважины и статическим уровнем.

Произвести измерение можно с помощью:

• Электроуровнемера;
• Электрода, замыкающего контакт при взаимодействии с водой;
• Обычного грузика, подвязанного к веревке.

Замер с помощью сигнализирующего электрода

Определение производительности насоса

При расчете дебита необходимо знать производительность насоса во время откачки. Для этого можно воспользоваться следующими способами:

• Посмотреть данные расходомера или счетчика;
• Ознакомиться с паспортом на насос и узнать производительность по рабочей точке;
• Посчитать приблизительной расход по напору воды.

В последнем случае, необходимо на выходе водоподъемной трубы закрепить в горизонтальном положении трубу меньшего диаметра. И произвести следующие замеры:

• Длину трубы (мин 1,5 м.) и ее диаметр;
• Высоту от земли до центра трубы;
• Длину выброса струи от конца трубы до точки падения на землю.

После получения данных необходимо сопоставить их по диаграмме.

Сопоставьте данные по аналогии с примером

Упрощенный расчет

Дебит скважины – это отношение произведения интенсивности водооткачки и высоты водяного столба к разности между динамическим и статическим водными уровнями. Для определения дебита скважины определения  используется формула:

Dт =(V/(Hдин-Нст))*Hв , где

• Dт –искомый дебит;
• V – объем откачиваемой жидкости;
• Hдин – динамический уровень;
• Hст – статический уровень;
• Нв – высота столба воды.

Например, мы имеем скважину глубиной 60 метров; статика которой составляет 40 метров; динамический уровень при работе насоса производительностью 3 куб.м/час установился на отметке 47 метров.

Итого, дебит составит: Dт = (3/(47-40))*20= 8,57 куб.м/час.

Удельный дебит

С увеличением производительности насоса, динамический уровень, а соответственно и фактический дебит снижается.  Поэтому более точно водозабор характеризует коэффициент продуктивности и удельный дебит.

Для вычисления последнего следует произвести не один, а два замера динамического уровня при разных показателях интенсивности водозабора.

Формула определяет его как отношение разности большего и меньшего значений интенсивности водозабора к разности между величинами падения водного столба.

Dуд=(V2-V1)/(h2-h1), где

• Dуд – удельный дебит
• V2 – объем откачиваемой воды при втором водозаборе
• V1 – первичный откачиваемый объем
• h2 – снижение уровня воды при втором водозаборе
• h1 – снижение уровня при первом водозаборе

Возвращаясь к нашей условной скважине: при водозаборе с интенсивностью 3 куб.м/час, разница между динамикой и статикой составила 7 м.; при повторном замере с производительностью насоса в 6 куб.м/час разница составила 15 м.

Итого, удельный дебит составит: Dуд =(6-3)/(15-7)= 0,375 куб.м/час

Реальный дебит

Расчет строится на основании удельного показателя и расстоянии от поверхности земли до верхней точки фильтровальной зоны, учитывая условие, что насосный агрегат не будет погружен ниже. Данный расчет максимально соответствует реальности.

Dт = (Hф-Hст)*Dуд, где

• Dт –дебит скважины;
• Hф – расстояние до начала фильтровальной зоны (в нашем случае примем за 57 м.);
• Hст – статический уровень;
• Dуд – удельный дебит.

Итого, реальный дебит составит: Dт =(57-40)*0,375= 6,375 куб.м/час.

Как видно, в случае с нашей воображаемой скважиной, разница между упрощенным и последующем измерением составила почти 2,2 куб.м/час в сторону уменьшения производительности.

Заключение, выводы, рекомендации

Таким образом, эксплуатируя тот или иной источник водоснабжения, необходимо правильно осуществлять расчет его мощности. Маленький дебит не всегда способен покрыть все нужды потребителей, ведь часто вода из скважины используется не только для полива, но и для питья, мытья посуды и других хозяйственных потребностей. Расходы могут быть значительными.

На сегодняшний день имеется множество формул для расчета производительности колодцев. В эту группу входит формула Дюпюи, Келлера, Тима, Альтовского.

Выбор того или иного метода зависит от типа водоисточника. Например, формула Тима нашла применение для подсчета мощности колодцев для безнапорных вод, где проводится откачка с одним понижением. Необходимо знать такое понятие, как удельный дебит.

Это значение, полученное путем деления мощности колодца к снижению уровня воды в нем. Если соблюдать все вышеописанные правила расчета, то можно правильно организовать водоснабжение в своем доме.

Автономный источник питьевой водой – один из важнейших элементов любого загородного дома, без которого комфортное проживание невозможно

После завершения буровых работ на участке важно определить функциональные возможности водозабора. Дебит скважины на воду является основополагающей характеристикой

Она определяет общую производительность водозабора, от которой зависит обеспечение хозяйственных и питьевых нужд проживающих в доме.