Что такое дебит скважины и как его рассчитать? Дебит скважины это
Что такое дебит скважины: общие данные, определение
При работе с какими-либо изделиями всегда нужно уметь правильно ориентироваться в терминологии. Что такое дебит скважины, нужно знать еще задолго до того, как та будет пробурена, т.к. это позволит четко определить ее ликвидность, а вместе с этим точно определить необходимость ее разработки. Но не стоит путать дебет (бухгалтерский термин) и дебит скважины (производительность).
Конструкция артезианской скважины.
Общие данные
Дебитом называют стабильный (среднестатистический) объем поступаемой жидкости или газа через скважину. Если его нужно рассчитать заранее, то приходится учитывать глубину залегания и мощность рабочих систем, тогда как в уже созданных условиях легко определяется опытным путем. Дебит выражается в соотношении объем\время (л\с, м3\с, м3\сут).
Дебит скважины, в свою очередь, — это максимальный объем добываемой жидкости или газа, который может быть выкачан. Его параметры могут изменяться в зависимости от сезона, времени суток и времени эксплуатации скважины, т.к. количество жидкости всегда изменяется, а от этого изменяется и объем ее поднятия наверх.
При индивидуальном бурении лишь 1 компания из 100 высчитывает точный дебит, тогда как все остальные выводят приблизительные данные, т.к. более точные расчеты все равно не потребуются. Тут другая особенность — требуется рассчитать возможности скважины для удовлетворения нужды владельцев.
Вернуться к оглавлению
Определение дебита
Измерения дебита скважины проводят после окончания бурения.
После окончания бурения установки трубопроводов и фильтра, но еще без насоса, нужно провести измерение дебита скважины на воду. Для этого изначально даются сутки, чтобы все устоялось, взвесь осела, а жидкость через фильтры набралась.
Благодаря тому, что фильтровочная зона находится ниже поверхности жидкости, появляется дополнительный резерв, который можно использовать. Спустя сутки производятся замеры, после которых вычисляется занятый в трубе объем — это статические показатели, которые условно постоянны (меняются вне зависимости от хозяина).
Затем опускается насос и запускается в полную силу, после чего производятся 3 замера с равным промежутком времени. Высота столба воды в колодце немного (или много) уменьшится, но в итоге приобретет среднее значение — это динамический уровень. Чем ниже будет столб при измерениях, тем выше динамический уровень (обратная пропорция).
Для того чтобы узнать, что такое дебит скважины, нужно воспользоваться формулой:
DT=V/(Hdin — Hstat)*Hw, где:
- Dt — дебит скважины.
- V — объем откачанной воды во время замера.
- Hdin — уровень воды при динамическом измерении. Замер производится сразу после окончания откачки.
- Hstat — уровень воды при статическом измерении. Замер производится после отстаивания.
- Hw — водяной столб.
Высота столба воды и дебет скважины зависит от качества водоносного слоя.
Пусть в качестве примера будет взята шахта глубиной 50 м, где насос начинает забор воды на глубине 45 м, а статический уровень составляет 30 м, т.е. фактически столб воды 20 м. Пусть за 1 ч работы из колодца было откачано 5 м3, после чего замер показал повышение уровня на 3 м (динамическое измерение).
Если исходить из формулы, то вычисления будут выглядеть следующим образом: DT=5/(33 — 30)*20=33 м3\ч.
Приведенные данные лучше высчитывать в каждом уникальном случае отдельно, чтобы избежать погрешностей. Если же принять полученные данные за аксиому, то выйдет, что при выкачивании 10 м3 уровень должен будет понизиться еще на 3 м, что не так (вступают в силу понижающие коэффициенты, уникальные для каждого отдельного случая).
Вернуться к оглавлению
Подведение итогов
При правильном высчитывании дебита можно добиться не только формального внесения точных данных в паспорт, но и своевременной реакции на различные неожиданности. Подобные замеры желательно проводить хотя бы 1 раз в 5 лет, чтобы иметь точное представление о перспективах.
Нередко снижение добычи может быть вызвано засорениями фильтрационной системы или износом мотора, что исправляется достаточно быстро.
Бывают ситуации хуже — истощение источника, о котором всегда нужно знать наперед, чтобы успеть отыскать новый.
www.vseoburenii.ru
формула статического и динамического уровня
[содержание h3 h4 h5 h5 h6]Для того чтобы понять, какое количество воды даёт источник на вашем участке, необходимо знать удельный дебит скважины. Дебитом в свою очередь принято называть характеристику колодца, показывающую максимальный литраж, получаемый за определённую единицу времени. Так, дебит скважины может измеряться в м3/час, л/мин, или м3/день. Принимать за единицу измерения можно тот вариант, который более удобен для вашего типа проведения исследований по колодцу.
Важно: чем больше производительность скважины, тем большее количество воды вы можете забирать из источника за один раз. При этом малодебитные скважины будут не совсем удачной находкой для большого загородного дома, если использовать их в качестве индивидуальной системы водопровода.
Если вы не знаете, как определить дебит скважины и произвести замер, то этот материал для вас
Что стоит знать о дебите скважины?
Схема расположения статического и динамического уровня скважины
При изучении производительности источника нужно понимать, что существует два вида дебита колодца:
- Статический дебит;
- Динамический дебит.
В первом случае статистический уровень в скважине замеряется в положении покоя. То есть необходимо понять, на каком уровне находится зеркало воды при неэксплуатируемой скважине. Для этого достаточно взять длинную верёвку и прикрепить на её конец определённый грузик. Медленно опуская трос в скважину, необходимо достичь зеркала воды. Когда это случится, вы услышите характерный булькающий звук. Отмечаем на веревке место, котором находится на уровне земли в этот момент, и вынимаем её. Производим замер количества метров, которые пришлось проделать веревке до уровня поверхности воды. Это и есть статический (его еще называют статистический) уровень жидкости.
Во втором случае необходимо использовать мощный насос и большую ёмкость для воды. Это может быть и большая ванна, и многолитровый резервуар. Для замера динамического уровня воды в скважине необходимо откачать жидкость из неё на протяжение часа. При этом если мощность вашего насоса будет превышать производительность скважины, то вода выкачается быстро. В этом случае нужно отследить время, за которое скважина снова наполнится.
Рекомендуем к прочтению:
При определении динамического уровня воды важно знать литраж ёмкости, в которую выкачиваете жидкость. Благодаря ему вы сможете определить производительность источника. А именно — поделить количество воды на временной отрезок, за который скважина снова наполняется. Не забудьте измерить уровень зеркала после откачивания жидкости.
При определении динамического уровня возможен и такой вариант, когда вода будет уходить очень медленно или практически останется на месте. Так, если разница между статическим (статистическим) уровнем и динамическим будет составлять примерно 1 м, это значит, что дебит вашего колодца достаточно велик. Либо просто вы используете недостаточно мощный насос и не нуждаетесь в большем количестве воды.
Важно: для определения дебита источника нужно использовать тот насос, который планируете применять для системы водоснабжения своего участка или дома.
Как изменить производительность скважины?
Формулы для расчета дебита скважины
Для того чтобы самостоятельно измерить возможности источника, нужно знать расчет дебита. Такая формула расчета выглядит следующим образом:
Dt = (V: (Hd-Hs))хHw
Рекомендуем к прочтению:
В этой формуле расчета значения трактуются таким образом:
- Dt — результат дебита, выражаемый в м3/час;
- V — количество откачанной воды за определенный промежуток времени;
- Hd — уровень воды динамический;
- Hs — уровень статистический;
- Hw — высота водяного столба.
При этом высоту водяного столба определяют из расчета общая глубина скважины минус глубина расположения зеркала воды. К примеру, мы имеем источник глубиной 100 м. А зеркало в нём находится на уровне 70 м. Таким образом, 100-70=30 м (столб воды).
При расчете производительности скважины по формуле важно все полученные данные (замеры) заносить в буровой журнал вашего колодца.
Более точные данные
Если полученные данные при расчете производительности скважины вас не устроили или вызвали сомнения, то нужно самостоятельно вычислить удельную производительность источника. Для этого существует такая формула:
- Du = (V2—V1): (h3—h2). Значения в этой формуле трактуются так:
- Du — удельный дебит;
- V1— количество воды в м3 отобранное в первый раз за один час;
- V2 — объем, отобранный с большей интенсивностью;
- h2 — падение уровня водяного зеркала при первом отборе;
- h3 — падение уровня воды при более интенсивной откачке.
При измерении удельной производительности скважины придётся еще раз откачать воду в течение того же промежутка времени, что и в первый раз, но уже с большей интенсивностью. И изменить разницу между уровнями зеркал в колодце. Зная все данные, можно провести определение и замер среднесуточной возможности источника на участке.
Важно: проведение таких замеров рекомендуется проводить раз в 3-4 месяца. Такое исследование позволит в дальнейшем эксплуатировать скважину с большей продуктивностью и по всем правилам.
Помогла статья? Оцените её
Загрузка... vodakanazer.ru
Дебит нефтяной скважины - формулы, измерения
Формула расчета дебита нефтяной скважины – нужная вещь в современном мире. Все предприятия, которые добывают нефтепродукты, должны рассчитывать дебит для своих детищ. Многие используют формулу Дюпюи – французского инженера, многие годы посвятившего изучению движения грунтовых вод. Его формула поможет легко понять, стоит ли производительность того или иного источника денег на оборудование скважины.
Что такое дебит нефтяной скважины?
Дебит – объем жидкости, поставляемой через скважину за определенную единицу времени. Многие пренебрегают его расчетам при установке насосного оборудования, но это может оказаться фатально для всей конструкции. Интегральная величина, определяющая количество нефти рассчитывается по нескольким формулам, которые будут приведены ниже.
Дебит часто называют производительностью насоса. Но эта характеристика немного не подходит под определение, так как все свойства насоса имеют свои погрешности. И определенный объем жидкостей, и газов иногда в корне отличается от заявленного.
Изначально этот показатель должен просчитываться для выбора насосного оборудования. Когда вы будете знать, какой производительностью участок, можно будет сразу исключить из выбираемого списка оборудования несколько неподходящих агрегатов.
Обязательно нужно рассчитывать дебит в нефтедобывающей промышленности, так как малопроизводительные участки будут нерентабельны для любого предприятия. И неправильно подобранная насосная установка из-за упущенных расчетов может принести компании убытки, а не предполагаемую со скважины прибыль.Он обязателен к подсчету на всех типах нефтедобывающих предприятий – даже дебиты близлежащих скважин могут слишком отличаться от новой. Чаще всего, огромная разница лежит в величинах, подставляемых в формулы для подсчета. К примеру, проницаемость пласта может существенно отличаться на километре под землей. При плохой проницаемости, показатель будет получаться меньше, а значит, и прибыльность скважины будет уменьшаться в геометрической прогрессии.
Дебит нефтяной скважины подскажет не только как правильно выбрать оборудование, но и где его установить. Установка новой нефтяной вышки –рискованное дело, так как даже самые умные геологи не могут разгадать тайны земли.Да, созданы тысячи моделей профессионального оборудования, которое определяет все нужные параметры для бурения новой скважины, но лишь результат, увиденный после этого процесса, сможет показать правильные данные. Исходя из них, и стоит высчитывать прибыльность того или иного участка.
Методы расчета дебитов скважин.
Существует всего несколько методов для подсчета дебита нефтяного местарождения – стандартный и по Дюпюи. Формула человека, который практически всю жизнь занимался изучением этого материала и выведением формулы, гораздо точнее показывает результат, ведь в ней гораздо больше данных для подсчета.
Формула расчета дебита скважин
Для расчетов по стандартной формуле - D = H x V/(Hд – Hст), нужна всего лишь такая информация:
- Высота водного столба;
- Производительность насоса;
- Статический и динамический уровень.
Статический уровень в этом случае – расстояние от начала подземных вод до первых слоев почвы, а динамический уровень – абсолютная величина, получаемая при замере уровня воды после откачивания.
Также существует понятие, как оптимальный показатель дебита нефтяного месторождения. Определяется он, как для общего установления уровня депрессии отдельной скважины, так и всего пласта в целом. Формула высчитывания среднего уровня депрессии месторождения определяется, как Р заб=0. Дебит одной скважины, который был получен при оптимальной депрессии, и будет являться оптимальным дебитом нефтяной скважины.
Однако такая формула и сам показатель оптимального дебита применяется не на каждом месторождении. Из-за механического и физического давления на пласт, может происходить обрушение части внутренних стенок нефтяных скважин. По указанным причинам, часто приходится уменьшать потенциальный дебит механическим способом, чтобы сохранить бесперебойность процесса добычи нефти и сохранения прочности стенок.
Это – простейшая формула расчета, которая не сможет с точностью получить правильный результат – будет большая погрешность. Для того чтобы избежать неправильных расчетов и направить себя на получение более точного результата, используют формулу Дюпюи, в которой необходимо взять гораздо больше данных, чем в выше представленной.
Но Дюпюи был не просто умным человеком, но и отличным теоретиком, поэтому он разработал две формулы. Первая – для потенциальной продуктивности и гидропроводности, которые вырабатывают насос и месторождение нефти. Вторая – для неидеального месторождения и насоса, с их фактической продуктивностью.
Рассмотрим первую формулу:
N0 = kh/ub * 2Pi/ln(Rk/rc).
Эта формула для потенциальной производительности включает в себя:
N0 – потенциальная продуктивность;
Kh/u – коэффициент, определяющий свойство гидропроводности нефтяного пласта;
B – коэффициент расширения по объему;
Pi – Число П = 3,14…;
Rk – радиус контурного питания;
Rc – долотный радиус скважины по расстоянию до вскрытого пласта.
Вторая формула имеет такой вид:
N = kh/ub * 2Pi/(ln(Rk/rc)+S).
Этой формулой для фактической продуктивности месторождения сейчас пользуются абсолютно все компании, которые бурят нефтяные скважины. В ней поменяны только две переменные:
N – фактическая продуктивность;
S–скин-фактор (параметр фильтрационного сопротивления течению).
В некоторых способах для повышения дебита нефтяных месторождений, применяется технология гидравлического разрыва пластов с полезным ископаемым. Она подразумевается образованием механическим способом трещин в продуктивной породе.
Естественный процесс снижения дебита нефтяных месторождений происходит с показателем в 1-20 процентов в год, исходя из первоначальных данных этого показателя при запуске скважины. Применяемые и описанные выше технологии могу интенсифицировать выработку нефти из скважины.
Периодически может проводиться механическая регулировка дебита нефтяных скважин. Она знаменуется повышением забойного давления, что приводит к снижению уровня добычи и высокому показателю возможностей отдельно взятого месторожденияДля повышения показателей и уровня дебита может применяться также термокислотный метод обработки. С помощью нескольких видов растворов, таких как кислотная жидкость, производится очистка элементов месторождения от смолянистых отложений, соли и других химических компонентов, мешающих качественному и результативному проходу добываемой породы.
Кислотная жидкость изначально проникает в скважину и заполняет площадь перед пластом. Далее производится процесс закрытия задвижки и под давлением кислотный раствор проникает в глубинный пласт. Оставшиеся детали этой жидкости промываются нефтью или водой после продолжения работы по добыче.
Расчет дебита следует проводить периодически для формирования стратегии векторного развития нефтедобывающего предприятия.
Расчет производительности скважины
Читайте также:
snkoil.com
как посчитать производительность скважины на воду
.
Скважина – бесплатный источник чистой воды. Ее бурение – трудоемкий процесс, требующий знаний в строительстве и физике. Оборудовав скважину или колодец на своем земельном участке, необходимо следить за ее состоянием. Помимо загрязнений возникают и другие проблемы.
Скважина — эффективный источник живительной влаги
Часто владельцы скважин сталкиваются с резким изменением объема поступающей воды. Чтобы понять суть проблемы, необходимо знать из каких элементов состоит источник и как он работает. Только после этого оценивается производительность скважины, и по необходимости принимаются меры по ее улучшению. Об этом и пойдет речь далее.Определение понятия дебита
Объем подаваемой воды из скважины может резко уменьшиться. Для того, чтобы узнать точную причину этого происшествия, необходимо рассчитать, сколько литров воды подается устройством за единицу времени. Полученное число называют дебитом. Этот показатель является одним из основных данных, вносимых в паспорт устройства. Это делается при строительстве скважины специализированными предприятиями.
Если вы оборудовали ее самостоятельно и после этого не рассчитали дебит, то в будущем это может принести к сложностям в ремонте и восстановлении производительности источника воды. Далеко не все специализированные компании придерживаются этих норм. Статистические данные утверждают, что только в одном и ста случаев строительства скважины производится расчет ее производительности. Этот показатель почему-то избегают фиксировать. Определение дебита скважины это определение ее продуктивности.
С течением времени, дебит скважины изменяется. Он способен не только понижаться, но и повышаться. Связано это со сменой сезона, редким пользованием источника воды и даже времени суток. С увеличением длительности эксплуатации скважины этот показатель также может уменьшиться. Систематически необходимо проверять, хватает ли подаваемого устройством воды на личные нужды жителей дома. При неудовлетворительном результате, необходимо знать какими средствами и методами можно получить увеличение дебита скважины.
Характеристики для расчета дебита скважины
Перед тем, как рассчитать дебет скважин на воду, которая подается на поверхность, необходимо знать какие характеристики на нее влияют. Для расчета такого показателя необходимо знать:
- динамический уровень воды;
- статистический уровень воды;
- производительность насоса, применяемого при таковых условиях;
- высота столба воды в скважине.
Производительность насоса напрямую влияет на дебит скважины
Теперь разберемся подробнее, что каждая характеристика означает. Статистический уровень воды – это толщина водяного слоя в скважине в спокойном состоянии. Для его замера необходимо отключить насос. А под динамическим показателем, понимают этот же показатель, только при включенном водозаборе. Разница между этими двумя уровнями очень существенна. В среднем она составляет около 1 метра. Высота столба вычисляется при вычитании общей высоты скважины и статистического уровня воды.Под производительностью насоса понимают количество литров, которые он может выкачать за 1 час своей работы. Рынок такого электрооборудования большой. Каждый владелец частного источника воды может подобрать себе тот, который удовлетворит его потребности. В паспортных данных электронасоса всегда имеется уже просчитанный показатель его производительности.
Расчет дебита источника воды
После вычисления всех показателей, о которых упоминалось ранее, производится расчет дебита скважины. По всем нормам, эти вычисления проводятся при только построенном сооружении. Мастера фирмы, которая занималась работами, заводят паспорт на ваше устройство. После проведения всех вычислений, показатель производительности скважины на воду, определяется и вносится в этот документ.
Рассчитывать дебит начинают через сутки после окончания строительных работ.
Это позволяет устояться всем элементам сооружения, а вода наполняет все необходимые фильтры. Мастера производят замеры характеристик в спокойном состоянии. Потом подключают насос и вычисляют динамические показатели. По нормам, таковые замеры производятся три раза. А для дальнейших расчетов берут среднее число.
Выполнив все замеры, мастера принимаются считать дебит. Расчет производится пошагово. Найденные показатели условно разделяют на:
- начальный дебит;
- удельный дебит;
- конечный (средний) дебит.
Расчет начального показателя дебита вычисляется из отношения интенсивности выкачивания воды насосом к статистическому уровню, умноженному на высоту столба воды. Все эти показатели стали известны при замерах. Число, получившееся при расчетах, имеет некоторые погрешности, поэтому операцию повторяют.
Но второй шаг вычисления дебита, происходит при замене насоса на более мощный. Но спешить не стоит. Вода должна вернуться к своему первому статистическому уровню. Только после этого производят заново замеры. Когда данные уже получены, рассчитывают удельный дебит скважины. Формула вычисления такового отличается от первого случая. Удельный дебит равен отношению разности интенсивности выкачки воды во втором и первом случае, к разности уровней падений воды при использовании каждого из насосов. Сам показатель уровня падения жидкости вычисляется из разности статического и динамического уровня.
Получение удельного показателя позволяет понять, как определить дебит скважины реального типа. Этот показатель требует дополнительного замера одного их характеристик. Необходимо измерить расстояние от начала фильтрационной зоны до поверхности земли. Получив этот показатель, легко просчитывается точное число производительности скважины. Конечный дебит равен разнице только что найденного расстояния и статистического уровня воды в скважине, умноженной на показатель удельного дебита.
Схема определения дебита скважины
Таковые расчеты дают наиболее точные цифры производительности источника воды. Специализированные предприятия, которые пробивают на земельных участках частных лиц скважины, должны придерживаться именно такой формы расчетов дебита. При проведении вычислений этих важных показателей, постарайтесь находиться рядом с мастерами. Следите за их действиями.Мастера могут производить расчет дебита по упрощенной формуле, не дающей точного показателя. Как результат такового, в паспорт могут занести цифру не соответствующую действительности. Сравнения расчетов по упрощенной программе и полной показали, что разница в показателе может составлять до 5 литров за 1 час работы электронасоса.
Повышение показателя дебита
Основная причина уменьшения дебита – засоренность скважины. Эту проблему решают промывкой фильтров и труб источника воды. Но не всегда эти методы помогают. Другими причинами уменьшения дебита являются нарушение конструкции скважины и факторы, не зависящие от человека.
Фактор неправильной конструкции источника воды служит снижением показателя его производительности из-за нарушения правил строительства. Такая проблема часто возникает, когда скважина пробивается при недостаточном уровне знаний по ее сооружению. При строительстве источника воды применяются не соответствующие материалы, трубы не того диаметра и плохие фильтры. Эти важные элементы сооружения могли неправильно установить, что способствует уменьшению наполнения шахты скважины водой. Для повышения дебита необходимо правильно подобрать необходимые материалы и установить их, вместо старых.
К факторам, не зависящим от человека, относят климатические условия. Из-за выпада большого количества осадков уровень воды может снижаться.
vodospec.ru
|
Вода набирается из водоносного горизонта в эксплуатационную трубу скважины, и, в свою очередь, выкачивается оттуда насосом. Очевидно, что на протяжении длительного времени, насос не сможет выкачивать из скважины воды больше, чем способен отдать в эксплуатационную трубу водонос. Поэтому всегда существует тот предельный объем, который можно получить из скважины за час – его и называют дебитом. Обратите внимание, не дебет, как в бухгалтерии, а именно дебит. Точно определить абсолютный дебит скважины достаточно сложно – для этого необходимо время, специальные навыки и знания, а также специализированное оборудование. Кроме того, даже если у Вас все это есть, дебит Вы, в лучшем случае, определите по состоянию на момент определения, и не более того. Поскольку интенсивность насыщения водоносных горизонтов напрямую зависит от сезона и климатических условий, уже через неделю или месяц значение дебита той-же скважины при такой-же технологии измерения может заметно отличаться. При бурении индивидуальных скважин на воду определение точного дебита обычно просто не имеет смысла. Поэтому компании, предлагающие услуги бурения скважин, измеряют дебит для внесения в паспорт скважины приблизительно, с учетом собственных возможностей и требований конкретного заказчика. Все, что Вам нужно сказать бурильщикам для этого – сколько воды Вы планируете добывать из скважины (другими словами, какова будет производительность насоса). Ведь главное не то, сколько воды теоретически можно добывать из Вашей скважины, а то, хватит ли воды в скважине конкретно для Ваших целей, верно? Необходимую для Вас производительность насоса посчитать несложно – каждый планируемый «кран» (включая все смесители в доме, гараже, подсобных помещениях, а также на улице для полива) заберет на себя максимум 0,5 кубометра воды в час. Таким образом, если общее количество кранов с водой в хозяйстве 7, Вам нужен насос производительностью в 3,5 м3/ч, это в принципе уже с запасом, т.е. при условии одновременной эксплуатации сразу всех учтенных кранов. Как определяют статический и динамический уровни воды?После Далее для упрощенного измерения удельного дебита скважины обычно производят еще два замера уровня воды в эксплуатационной трубе – при водозаборе различной интенсивности – эти уровни воды называются динамическими. Для лучшего понимания того, что описано ниже, следует немного подробнее остановиться на том, как измеряется динамический уровень воды в скважине. Итак, при отборе воды из скважины, уровень воды в эксплуатационной трубе постепенно падает, и, если интенсивность отбора не превышает дебит скважины, через какое-то время стабилизируется на определенной отметке. Таким образом, динамический уровень воды – это тот уровень, который будет постоянно поддерживаться при непрерывном отборе воды с определенной интенсивностью (м3/ч). Из чего следует, что для насосов разной производительности динамический уровень будет разным. Чтобы не запутаться в определениях, важно помнить, что статический и динамический уровни воды в скважине измеряются в метрах от поверхности, т.е. когда фактический уровень воды падает (высота столба воды уменьшается) – значение динамического уровня воды в метрах – увеличивается. Как определить дебит скважины?Для определения дебита скважины используют либо насос большой производительности, регулируя водозабор краном на поверхности, либо же производят водозабор двумя различными способами – насосом и эрлифтом . Нагляднее попробую объяснить принцип вычисления дебита на конкретном примере. Предположим, имеем скважину глубиной в 50 метров, фильтровая зона (зона забора воды с водоносного горизонта) в этой скважине начинается на глубине 45 метров, а статический уровень воды (после отстоя) зафиксирован на глубине 30 метров. Таким образом, общая высота столба воды в эксплуатационной трубе составляет 50-30 = 20 метров. Далее, предположим, что из нашей скважины за 1 час откачали 2 кубометра воды, после чего замерили уровень воды в эксплуатационной трубе и определили, что по сравнению со статическим (см. выше) он в процессе откачивания снизился на 4 метра и таким образом, динамический уровень составил 34 метра. В этом случае, 34 метра – это динамический уровень воды при дебите 2 куб. м/ч Многие бурильщики уже исходя из этих цифр определяют дебит скважины и вносят его в паспорт. А определяют таким образом: VDt = -------------- * Hw Hdin – HstatГде:
В рассматриваемом случае, значение дебита будет составлять (2/4)*20=10 м3/ч Важно понимать, что в таком расчете есть одна очень серьезная погрешность. Посчитав, что при производительности откачки воды 2 м3/ч уровень воды в скважине падает на 4 метра, при таком расчете мы вынужденно предполагаем, что если мы станем выкачивать не два, а скажем 4 кубометра воды в час, то уровень воды упадет тоже в два раза больше и разница между статическим и динамическим уровнями воды составит уже не 4, а 8 метров. То есть, предполагается, что при увеличении производительности водозабора, динамический уровень воды в скважине будет увеличиваться прямо пропорционально, что на самом деле не соответствует действительности. На самом деле, при увеличении интенсивности водозабора падение уровня воды в скважине происходит быстрее, то есть реальный (фактический) дебит скважины будет ниже посчитанного выше, а вот на сколько – напрямую зависит от множества факторов и является индивидуальной особенностью каждой конкретной скважины. Поэтому, более точную картину даст измерение удельного дебита, а для этого уже необходим второй водозабор с другой интенсивностью, и, соответственно, новый замер динамического уровня воды после этого забора. Итак, после первого отбора воды скважине снова нужно дать отстояться так, чтобы уровень воды в эксплуатационной трубе достиг статического уровня, после чего откачиваем воду уже с другой интенсивностью, скажем, 3 м3 воды за 1 час. И снова измеряем динамический уровень. Предположим, в нашем случае динамический уровень воды после второго замера составил 38 метров. То есть, при отборе воды с интенсивностью 3 м3/ч, уровень воды в трубе упал на 8 метров. Имея данные обоих замеров, считаем удельный дебит: V2-V1Du = --------- h3-h2Где:
Таким образом, удельный дебит нашей скважины будет составлять: (3-2)/(8-4)=1/4, или 0,25 м3/ч. О чем это нам говорит? Это значит, что увеличение динамического уровня воды на один метр дает прирост дебита на 0,25 м3/ч. При условии, что насос будет опущен не ниже начала фильтровой зоны, реальный дебит такой скважины будет составлять: Dt = (Hfilter-Hstat)*Du Где:
Таким образом, дебит скважины составляет: Dt =(45-30)*0,25=3,75 м3/ч Разница с одним замером (расчет выше) очевидна – расчетный дебит упал более чем в два раза. Это значение все равно не является точным, но оно, во всяком случае, гораздо ближе к реальному. Зачем все это нужно заказчику, спросите Вы? Во-первых, чем точнее информация внесена в паспорт скважины, тем больше шансов на то, что при каких-либо проблемах в будущем скважину удастся восстановить. Или во всяком случае более точно установить источник и причину проблемы. Во-вторых, в большинстве случаев скважину бурят на участке еще до начала строительства дома, а потому проверить, реальный ли дебет написан в паспорте и достаточно ли в скважине воды на самом деле, у заказчика, как правило, возможности нет. Ну а через полгода, когда стройка будет закончена (и это еще оптимистический прогноз), претензии о том, что воды мало, уже никто не примет – ведь изначально «дебит» был более чем достаточен? Поэтому, при измерении дебита скважины всегда лучше присутствовать лично и настаивать на том, чтобы было произведено, как минимум, два замера динамического уровня воды. Причем в каждом случае до замера динамического уровня насос должен непрерывно откачивать воду не менее часа! Как увеличить дебит скважины?Если раньше он был выше, и это точно известно, то можно попробовать прочистить эксплуатационную трубу и фильтр скважины . Еще одной причиной уменьшения количества добываемой из скважины воды может быть снижение производительности насоса – в этом случае динамический уровень воды должен уменьшиться. Если же дебит скважины недостаточен изначально, то возможны только два варианта – либо бурильщики не точно попали в водоносный горизонт, либо выбранный водонос в принципе не способен дать больше воды. В обоих случаях велика вероятность того, что потребуется новая скважина. |
окончания бурения и промывки скважины, ей дают «отстояться» хотя бы сутки, после чего замеряют уровень набравшейся в эксплуатационную трубу воды. Этот уровень показывает столб воды в трубе при отсутствии водозабора и называется статическим. Нужно сказать, что в правильно устроенной скважине статический уровень всегда выше начала фильтровой зоны (зона водозабора из водоносного горизонта).skvagina.info
Дебит скважины на воду. Как определить и восстановить его!
Загрузка...Дебит скважины — это ее производительность за единицу времени. Дебит водяной скважины измеряется зачастую в м3 в час, либо литры в секунду.Теперь мы рассмотрим, как рассчитывают дебит скважины буровики на практике, когда бурят вам скважину. А также, можно ли увеличить дебит, как его восстановить и прочие интересные вопросы.
Всеми подобными работами занимается буровая бригада и после бурения, они дают вам паспорт на скважину, в котором указаны наиболее важные параметры, узнать дебит можно именно оттуда. Перемерять его второй раз вам не нужно. Но в целях ознакомления мы расскажем, как выполняются подобные работы.
Как определить дебит скважины
Замер дебита скважины на воду производится буровиками с помощью своего насоса. Например, насос качает 3 м3/час, они им откачали и знают, что скважина точно дает 3 м3/час. Смотрят на статический и динамический уровни. Например, если статический уровень 20 метров, а понижения при откачке нет, то значит, запас большой и скважина может дать и 4 м3/час, а может и все 5 м3/час. Но, не имея под рукой более мощных насосов, точно сказать это нельзя. Для обыкновенного дома точные вычисления не нужны, ведь дебита в 3-4 м3/час практически всегда достаточно.Так производят расчет дебита скважины все буровики.
Если же бурится коллективная скважина, где точный дебит имеет значение и требуется измерить производительность артезианской скважины, нужно принести насос большой производительности, например, на 7 м3/час. Затем, опустить его в скважину и если он выкачает воду, тогда на выходе нужно поставить кран и зажимать его, пока он не начнет устойчиво качать, и вода не будет заканчиваться.Далее, берется емкость, например, ведро на 10 литров, и засекается время, за которое это ведро наберется. После этого переводят л/сек в более привычные м3/час. Это более точное определение дебита скважины.Но это уже отдельная работа, которую бесплатно никто делать не станет, тем более сегодня цены на бурение и так на грани себестоимости.Вторая проблема в том, что такой мощный насос буровикам не нужен, а стоит он дорого и покупать его ради разового измерения дебита никто не станет, поэтому так и меряют по обычным насосам.
Дебит скважины не зависит от диаметра трубы!Некоторые сайты указывают диаметр трубы и какой дебит вас ожидает, это делается с целью максимально упростить задачу выбора обсадной трубы. Данные вещи практически не связаны между собой: в одном случае 133-я труба может дать 5 м3/час, а в другом хоть 168 мм ставь, дебит останется не более 2 м3/час. Здесь важна мощность водоноса!
Как увеличить дебит скважины
Вы можете найти ряд статей о том, какими методами и как увеличить дебит скважины своими руками, но всех их объединяет одно — все это не работает.
Увеличение производительности скважины возможно только после завершения буровых работ. Метод увеличения дебита таков: буровики ставят насос в скважину, включают и выключают его, надеясь на извлечение из водоносов разрушенного известняка и бурового раствора. Сказать что это бесполезное занятие нельзя, изредка такие манипуляции помогают увеличить дебит скважины с 2 м3/час до 2.5 м3/час или даже до 3 м3/час.Но эта методика работает только после бурения скважины, если же ваша скважина используется давно, а вода чистая и прозрачная, то водоносы уже промыты, здесь нет никаких резервов, дебит не увеличится.Можно налить кислоты в скважину, чтобы разъело известняк и увеличило объем, но поможет это или нет — неизвестно.Узнать больше о раскачке скважины можно в этой статье.
Если у вас малый дебит скважины и его недостаточно для водоснабжения дома, тогда нужно идти другим путем: нужно установить емкость на несколько м3 воды. В этот резервуар насос будет качать воду, независимо пользуетесь вы ей или нет, а из емкости, второй насос будет качать на все водопотребители. В итоге, у вас есть вода в нужном объеме в любое время.Автоматизация при небольшом дебите расписана в этом материале.
Причины снижения дебита скважины
Вот 3 основных причины снижения дебита скважины:
- Заиливание скважины. Наиболее часто встречающаяся проблема, особенно после наплыва непрофессионалов в сферу бурения.
- Истощение горизонта. Есть места, где были артезианские скважины по 20-25 метров, но с относительно небольшим дебитом. Рядом построили коттеджные поселки, их этот дебит не устроил и они стали бурить глубже, на нижний горизонт. Из-за этого верхний горизонт ушел вниз, и в 20-метровых скважинах пропала вода.Кроме того, вода может уйти в силу естественных природных причин, возможно, были засухи, жаркое лето и т.д.
- В скважинах на песок причиной может быть глинизация фильтра.
Восстановление дебита скважины
В том случае, когда скважина заилилась, вы можете увеличить ее производительность путем чистки, и это действительно поможет, но через непродолжительное время она снова заилится, ведь причина заиливания не устранена. Можно найти множество статей, в которых говорится, что заиливание это естественный процесс и беспокоится не о чем, но это не правда. Беспокоиться есть о чем…Если ваша скважина заилилась, значит, она неисправна! Ее нужно ремонтировать, а не чистить!Только ремонт поможет восстановить дебит водоносной скважины раз и навсегда. Этот ремонт должен производиться не подручными средствами, а силами буровой бригады и с помощью бурового станка.Заилившуюся скважину на песок ремонтировать себе дороже, проще бурить заново.Здесь мы описывали все самое основное о заиливании скважин.
Восстановить дебит скважины при понижении уровня воды невозможно, остается ждать или бурить заново.
В песчаных скважинах с забившимся глиной фильтром можно попробовать его промыть, если он целый. Но для этого нужно звонить буровикам, чтобы приехали на буровой установке, а это уже большие денежные затраты.Вот здесь мы описывали все, что касается песчаные скважин.
Дебит скважины и производительность насоса
Нельзя допускать, чтобы дебит скважины был меньше производительности насоса, иначе насос выкачает всю воду и будет работать всухую. Защита от сухого хода не поможет, она будет постоянно срабатывать, и система будет работать не оптимально.Также нельзя брать насос впритык, ровно такой же производительности, как и скважина, иначе он будет работать на грани то, что начнет подхватывать воздух.
Производительность глубинного насоса должна быть в районе 90% от дебита скважины. Это оптимальное сочетание.
Посмотрите еще:
Поделитесь статьей с друзьями:
mezozoi.ru
Дебит скважины - формулы определения
≡ 5 Июль 2016 · Рубрика: СкважиныА А А Размер текста
Содержание статьи:
Этот показатель является основной характеристикой водозаборного устройства на участке, определяющей возможность удовлетворить потребность в живительной влаге его хозяина. Дебит скважины характеризует ее способность отдавать гарантированное количество воды без снижения ее динамического уровня в заборной трубе при работающем насосе.
Рис.1. Схема определения основных характеристик
Дебит скважины – зависимая характеристика, на нее влияет конструкция водозаборного устройства, мощность насоса, площадь фильтрующей поверхности водозаборника, качество вскрытия водоносного слоя. В то же время этот показатель является паспортной характеристикой объекта и во многом определяет восстановительные и ремонтные мероприятия при затухании водозабора.
Определение дебита
По окончании обустройства источника рекомендуется дать ему отстояться в течение суток. За это время установится стабильный уровень воды в эксплуатационной трубе. Расстояние от устья ствола до этого уровня дает нам первый показатель – динамический уровень. Замер производится по шнуру с грузиком по сигналу всплеска воды.
Более точным и удобным можно признать способ замера с использованием нехитрого приспособления, на котором к шнуру с грузилом прикреплен двухжильный проводок с оголенными контактами. Жидкость замыкает контакты при касании, на противоположном конце загорается низковольтная лампочка. Шнур размечается колечками изоленты на мерные участки. Такое приспособление элементарно изготавливается собственноручно.
Далее, в эксплуатационную трубу опускают насос определенной мощности, он должен располагаться ниже динамического уровня но выше фильтрующего участка рабочей трубы.
Откачка воды в таком положении производится в течение часа, затем измеряется уровень воды (от горловины). Таким способом определяется часовая производительность скважины, зависящая от мощности насоса.
Откачку продолжают до установления в заборной трубе стабильного нижнего уровня и замеряют его значение – это динамический уровень. При наличии этих данных вопрос как определить дебит скважины можно считать решенным.
Применяется формула:
Дт = Пч /( Вдин – Вст) х Встолб, где
Дт – дебит скважины;
Пч – часовая производительность, м3/час;
Вдин – динамический уровень, метр;
Вст – статический уровень, метр;
В столб – высота водяного столба в скважине, определяема как разница между ее глубиной и значением динамического уровня. Расчеты, полученные таким образом, не является объективными.
Для получения более точных данных производится вторая откачка воды насосом большей мощности. Такое мероприятие позволит уточнить значение дебита водозабора.
Для этого применяется соотношение:
Дуд = О2 – О1/В2 – В1, где
Дуд – удельный дебит скважины;
О2 – интенсивность отбора жидкости при второй откачке, м3/час;
О1 – то же, в результате первой откачки.
Реальное значения дебита позволяет рассчитать формула:
Др =( Вф – Встат) х Дуд, где
Др – реальное значение дебита скважины, м3/час;
Вф – расстояние от устья скважины до начала фильтрующего участка на эксплуатационной трубе;
Встат – значение статистического уровня;
Дуд – удельный дебит.
Это показание и должно быть внесено в паспорт водозаборного устройства. В повседневной жизни оно мало употребимо. Но когда скважина начнет затухать, значение дебита подскажет ремонтниками, какие меры по восстановлению устройства необходимо применить.
Строго говоря, человеку, эксплуатирующему водозабор, значение дебита нужно только для уточнения мощности насоса, подающего воду. Основная забота – обеспечение потребления на бытовые и хозяйственные нужды. Учитывая наличие в хозяйстве порядка 7 точек водопотребления (краны, смесители, санузлы и прочее) достаточно количества в 0,5 м3/час и это по максимуму при условии одновременного использования всех точек. Разумеется, этого никогда не бывает.
Однако, имеет место и другой подход.
Скважины по производительности разделяются на три класса:
- Низкодебетные.
- Среднедебитные.
- Высокодебитные.
Первые из них – это, обычно, из верховодных слоев. Качество воды в них низкое, в любое время можно ожидать дальнейшего его снижения при наличии неблагоприятных природных, а чаще – связанных с жизнедеятельностью человека. Глубина таких слоев от 5 метров, совершенно очевидно, что фильтрующей способности грунта недостаточно для качественной естественной очистки воды. Дебит таких водонесущих слоев ограничен и составляет от 0,5 до 1,5 м3/час, а жизненный цикл обычно не превышает 5 лет.
Скважины со средним дебитом представляют последующие водоносные пески, залегающие на глубине от 15 метров. Вода из этих слоев достаточно качественно фильтруется и, после проверки в лаборатории, ее можно потреблять даже в сыром виде. Дебит их составляет от 2-х кубометров в час. Правильно обустроенная скважина может работать до 15 лет. Если при проверке дебита он окажется ниже указного показателя, то возможны две причины:
- некачественное вскрытие водоносного слоя, следовательно, жизненный цикл водозабора будет недолог;
- водоносный слой не обладает достаточной водоотдачей и его следует проходить, продолжая бурение, либо искать другое место для скважины;
Высокодебитные скважины с известковых водоносных горизонтов отличаются хорошим качеством воды и высоки дебитом. Однако факт определенного дебита ниже 3,0 кубометров в час должен насторожить заказчика. Возможно некачественное вскрытие пласта. В этом случае скважину разбуривают и проводят испытания на дебит повторно.
Гидродинамическое совершенство скважины
Этот вопрос исследовался многими учеными, в числе которых и представители российской науки. Однако наиболее точная формула, пригодная для оценки любых скважин, включая нефтегазоносные и водяные, разработана французским ученым Дюпюи.
Совершенной в гидродинамическом отношении считается скважина, которая вскрывается на всю протяженность слоя и в таком состоянии, без применения обсадки стенок, способна отдавать максимально возможный для нее объем содержимого. Формула Дюпюи описывает такое состояние следующим образом:
, где
k – способность к проницаемости, мкм2;
h – размер несущего пласта по толщине, м;
m – показатель вязкости, Па*с;
Rc, Rk — радиус ствола и питательного контура.
Классификация несовершенств пробуренных стволов
Дюпюи классифицирует дефекты стволов следующим образом
- несовершенство вскрытия представляет собой неполное прохождение
пласта по его толщине. Обозначается как С1;
- несовершенство как характер открытия пласта, означает наличие
перфорированной обсадки стенок скважины. Обозначение – С2.
- несовершенство по Дюпюи, связанное с качеством вскрытия пласта
Обозначается как S (скин-эффект) – ухудшение свойств проницаемости в зоне забоя.
S = Sб + Sп + Sц, где
Sб – эффект во время первичного вскрытия бурением;
Sп –вскрывание перфорированием;
Sц – цементация стенок.
Формула Дюпюи, которая дает возможность рассчитать гидравлически несовершенные скважины:
Коэффициент несовершенства по Дюпюи выражается следующим соотношением:
Приведенные зависимости позволяют с высокой вероятностью определять предполагаемый дебит скважины для принятия решения о возможности ее эксплуатации. Низкодебетные скважины не эксплуатируются ввиду их убыточности.
oburenie.ru
