Дебіт свердловини - формули визначення
Цей показник є основною характеристикою водозабірного пристрою на ділянці, яка визначає можливість задовольнити потребу в цілющої вологи його господаря. Дебіт свердловини характеризує її здатність віддавати гарантовану кількість води без зниження її динамічного рівня в забірної трубі при працюючому насосі.
Рис.1. Схема визначення основних характеристик
Дебіт свердловини - залежна характеристика, на неї впливає конструкція водозабірного пристрою, потужність насоса, площа поверхні, що фільтрує Водозаборник, якість розкриття водоносного шару. У той же час цей показник є паспортної характеристикою об'єкта та багато в чому визначає відновлювальні та ремонтні заходи при загасання водозабору.
визначення дебіту
Після закінчення облаштування джерела рекомендується дати йому відстоятися протягом доби. За цей час встановиться стабільний рівень води в експлуатаційної трубі. Відстань від гирла ствола до цього рівня дає нам перший показник - динамічний рівень. Замір проводиться по шнуру з грузиком по сигналу сплеску води.
Більш точним і зручним можна визнати спосіб виміру з використанням нехитрого пристосування, на якому до шнуру з грузилом прикріплений двожильний проводок з оголеними контактами. Рідина замикає контакти при торканні, на протилежному кінці загоряється низьковольтна лампочка. Шнур розмічається кільцями ізоляційної стрічки на мірні ділянки. Таке пристосування елементарно виготовляється власноруч.
Далі, в експлуатаційну трубу опускають насос певної потужності, він повинен розташовуватися нижче динамічного рівня але вище фільтруючого ділянки робочої труби.
Відкачування води в такому положенні проводиться протягом години, потім вимірюється рівень води (від горловини). Таким способом визначається годинна продуктивність свердловини, що залежить від потужності насоса.
Відкачування продовжують до встановлення в забірної трубі стабільного нижнього рівня і заміряють його значення - це динамічний рівень. При наявності цих даних питання як визначити дебіт свердловини можна вважати вирішеним.
Застосовується формула:
Дт - дебіт свердловини;
Пч - годинна продуктивність, м 3 / год;
Вдін - динамічний рівень, метр;
Встав - статичний рівень, метр;
В стовп - висота водяного стовпа в свердловині, визначувана як різниця між її глибиною і значенням динамічного рівня. Розрахунки, отримані таким чином, не є об'єктивними.
Для отримання більш точних даних проводиться другий відкачка води насосом більшої потужності. Такий захід дозволить уточнити значення дебіту водозабору.
Для цього застосовується співвідношення:
Дуд - питомий дебіт свердловини;
О2 - інтенсивність відбору рідини при другій відкачування, м 3 / год;
О1 - то ж, в результаті першої відкачки.
Реальне значення дебіту дозволяє розрахувати формула:
Др - реальне значення дебіту свердловини, м 3 / год;
ВФ - відстань від гирла свердловини до початку фільтруючого ділянки на експлуатаційної трубі;
Встати - значення статистичного рівня;
Дуд - питомий дебіт.
Це показання і повинно бути внесено в паспорт водозабірного пристрою. У повсякденному житті воно мало вживано. Але коли свердловина почне затухати, значення дебіту підкаже ремонтниками, які заходи по відновленню пристрої необхідно застосувати.
Строго кажучи, людині, що експлуатує водозабір, значення дебіту потрібно тільки для уточнення потужності насоса, що подає воду. Основна турбота - забезпечення споживання на побутові і господарські потреби. З огляду на наявність в господарстві близько 7 точок водоспоживання (крани, змішувачі, санвузли та інше) досить кількості в 0,5 м 3 / год і це по максимуму за умови одночасного використання всіх точок. Зрозуміло, цього ніколи не буває.
Однак, має місце і інший підхід.
Свердловини по продуктивності поділяються на три класи:
- Низькодебітних.
- Среднедебітние.
- Високодебітні.
Перші з них - це, звичайно, з верховодних шарів. Якість води в них низька, в будь-який час можна очікувати подальшого його зниження при наявності несприятливих природних, а частіше - пов'язаних з життєдіяльністю людини. Глибина таких шарів від 5 метрів, абсолютно очевидно, що фільтрує, грунту недостатньо для якісної природного очищення води. Дебіт таких водонесущих шарів обмежений і становить від 0,5 до 1,5 м 3 / год, а життєвий цикл зазвичай не перевищує 5 років.
Свердловини з середнім дебітом представляють наступні водоносні піски, що залягають на глибині від 15 метрів. Вода з цих шарів досить якісно фільтрується і, після перевірки в лабораторії, її можна споживати навіть в сирому вигляді. Дебіт яких становить від 2-х кубометрів на годину. Правильно облаштована свердловина може працювати до 15 років. Якщо при перевірці дебіту він виявиться нижче зазначеному показника, то можливі дві причини:
- неякісне розтин водоносного шару, отже, життєвий цикл водозабору буде недовгий;
- водоносний шар не володіє достатньою водоотдачей і його слід проходити, продовжуючи буріння, або шукати інше місце для свердловини;
Високодебітні свердловини з вапняних водоносних горизонтів відрізняються гарною якістю води і високі дебітом. Однак факт певного дебіту нижче 3,0 кубометрів на годину повинен насторожити замовника. Можливо неякісне розтин пласта. В цьому випадку свердловину разбурівается і проводять випробування на дебіт повторно.
Гідродинамічний досконалість свердловини
Це питання досліджувалося багатьма вченими, в числі яких і представники української науки. Однак найбільш точна формула, придатна для оцінки будь-яких свердловин, включаючи нафтогазоносні і водяні, розроблена французьким вченим Дюпюї.
Досконалої в гідродинамічному відношенні вважається свердловина, яка розкривається на всю протяжність шару і в такому стані, без застосування обсадки стінок, здатна віддавати максимально можливий для неї обсяг вмісту. Формула Дюпюї описує такий стан наступним чином:
k - здатність до проникності, мкм 2;
h - розмір несучого шару по товщині, м;
m - показник в'язкості, Па * с;
Rc. Rk - радіус ствола і поживного контуру.
Класифікація недосконалостей пробурених стовбурів
Дюпюї класифікує дефекти стволів наступним чином
- недосконалість розтину є неповне проходження
пласта по його товщині. Позначається як С1;
- недосконалість як характер відкриття пласта, означає наявність
перфорованої обсадки стінок свердловини. Позначення - С2.
- недосконалість по Дюпюї, пов'язане з якістю розкриття пласта
Позначається як S (скін-ефект) - погіршення властивостей проникності в зоні забою.
Sб - ефект під час первинного розкриття бурінням;
Sп -вскриваніе перфоруванням;
Sц - цементація стінок.
Формула Дюпюї, яка дає можливість розрахувати гідравлічно недосконалі свердловини:
Коефіцієнт недосконалості по Дюпюї виражається наступним співвідношенням:
Наведені залежності дозволяють з високою ймовірністю визначати передбачуваний дебіт свердловини для прийняття рішення про можливість її експлуатації. Низькодебітних свердловини не експлуатуються через їхню збитковість.
