офис: (343) 268-17-05, 219-41-49; факс: 257-36-88; сот.: 8-904-171-36-99

Промышленные скважины

Содержание

1. Понятия и сокращения
2. Строительство промышленно-эксплуатационных скважин
3. Конструкции промышленных скважин
4. Оборудование промышленно-эксплуатационных скважин

1. Понятия и сокращения

1) Дебит скважины – количество воды, которое есть возможность забрать из скважины в единицу времени насосом определённой мощности. Измеряется в литрах или кубометрах в единицу времени.

2) Удельный дебит – увеличение количества воды, которое есть возможность забрать из скважины в единицу времени насосом определённой мощности с увеличением глубины погружения.
* Различное количество воды можно забрать с разной глубины скважины, насосом одной мощности.

3) Статический уровень- «зеркало воды», уровень воды во время, когда не производится забор воды
* Статический уровень находится на разной глубине в зависимости от времени года и количества осадков выпавших в предыдущий год.

4) Динамический уровень – уровень, на котором стабилизируется «зеркало воды» во время забора воды.

5) Уровень понижения - количество метров на которое понижается «зеркало воды» во время забора воды.
* Может быть не постоянным, в случае если количество откачиваемой воды в единицу времени больше дебита, который даёт скважина, либо равен нулю, если количество откачиваемой воды в единицу времени меньше дебита, который даёт скважина.

6) Строительная прокачка – продувка компрессором буровой установки (либо промывка) скважины, с целью освобождения от шлама - отходов породы, возникающих во время бурения.
* при этом скважина освобождается от большей части шлама, и осветляется вода.

7) Откачка – промывка, либо откачка насосом воды из скважины с целью окончательного освобождения от шлама и осветления воды до чистой, прозрачной (если это возможно при текущей конструкции скважины) с замером дебита.
* Проводиться в течении нескольких часов. Замеры ведутся с невысокой точностью, уровень понижения не определяется.

8) Опытно фильтрационные работы – опытная откачка с определением уровня понижения, замером удельного дебита и выявление водоактивных интервалов в разрезе скважины. Проводится в течение 2-3 смен насосом определённой мощности.

9) Методическая откачка - опытно фильтрационные работы, проводящиеся минимум 4 раза в год, во время каждого сезона (лето, осень, весна и зима) минимум 1 год.
* по результатам методической откачки становится ясно будет ли дебит неизменен на протяжении длительного периода времени(20 лет и более).

10) Каротаж - выявление водоактивных интервалов в разрезе скважины.

11) Поисковая скважина – скважина, пробуренная малым диаметром без установки обсадной колонны, с целью выяснения мощности водоносной зоны, с возможностью превращения в разведочно-поисковую скважину.

12) Разведочно-поисковая скважина – поисковая скважина, с обсадной колонной и проведённой откачкой.

13) Разведочно-эксплуатационная скважина - разведочно-поисковая скважина, по результатам с проведённых опытно фильтрационных работ имеет дебит равный, либо более заявленного заказчиком

14) Промышленно-эксплуатационная скважина - разведочно-эксплуатационная скважина прошедшая лицензирование.

15) Промышленно-эксплуатационная скважина для технического использования – скважина, с заявленным дебитом, прошедшая лицензирование для технического использования

16) Промышленно-эксплуатационная скважина для хозяйственно-питьевого использования - скважина, с заявленным дебитом, прошедшая лицензирование для хозяйственно-питьевого использования
* (воду можно пить, мыться, стирать одежду и т.д.).

2. Строительство промышленно-эксплуатационных скважин

Шаг 1:
В первую очередь заключается договор на бурение скважины промышленного назначения, заявляется требуемый дебит, и назначение воды – техническая (например: для охлаждения станков) или хозяйственно питьевая (для прачечной или для пивзавода)

Шаг 2:
Исходя из потребности в количестве воды и её назначения, нужно провести гидрогеологическое исследование на предмет оценки территории:

1. Местонахождение водозаборной площади
2. Размер водозаборной площади
3. Количества осадков
4. Расстояния до границы ближайшего водораздела
5. Угол наклона ландшафта
6. Наличие водоёмов
7. Проницаемости пород
8. Скорость фильтрации воды в разрезе пород залегающих под участком
9. Размера зон санитарной охраны
10. Прочие параметры необходимые для формирования отчёта для ГКПЗ
И прочих данных необходимых для оценки возможности забора необходимого количества воды в установленный интервал времени. Дело в том, что возможность забрать 2 кубометра в час не означает автоматически, то вы сможете забирать по 48 кубометров в сутки на протяжении 25 лет.

Шаг 3:
Поисковые работы

1) Проведение геофизических исследований
При поисках подземных вод геофизические исследования проводятся с целью выделения в разрезе тектонически-ослабленных, потенциально обводненных зон для последующего заложения поисковой гидрогеологической скважины, а также определения мощности рыхлых покровных отложений.
Водозаборные скважины, пробуренные без предварительной геофизической разведки, с одной стороны, могут оказаться в пределах плотного, слабопроницаемого и, как следствие низкообводненного блока пород. Скважина может оказаться просто «сухой». Особенно это актуально на участках, расположенных в пределах гранитных, габбровых массивов, которые занимают значительную часть площади Екатеринбурга и его окрестностей (Шарташский, Шувакишский массивы и пр.).
С другой стороны, при отсутствии данных разведки, скважина может попасть в зону линейного развития коры выветривания горных пород в пределах тектонических контактов. Линейные коры выветривания могут достигать мощности 60-80 метров, что представляет серьезное затруднение при бурении и увеличивает стоимости скважины.
В тех районах, где имеют распространение площадные коры выветривания (Рассоха, Горный Щит, Дегтярка и пр.) применение электроразведки также актуально для определения на участке места, в котором мощность рыхлых отложений меньше, кровля скального основания находится ближе к поверхности.
Результатом геофизических исследований является геофизический расчёт в котором указано несколько точек, в которых при бурении поисковых скважин наиболее вероятно получить искомый дебит

Например:
пикет 1 – 40 метров глубина залегания, мощность рыхлых пород 15м
пикет 2 – 35 метров глубина залегания, мощность рыхлых пород 23м
пикет 3 – 60 метров глубина залегания, мощность рыхлых пород 32м
для последнего пикета означает: бурение 65 метров, обсадная колонна длиной 35-36 м
2) Бурение поисковых скважин
Производится бурение нескольких поисковых скважин (бурятся маленьким диаметром, без установки обсадной колонны). Проводится кратковременная откачка каждой скважины для установления дебита

Далее если дебит достаточен, скважина разбуривается под рабочий диаметр, проводятся опытно фильтрационные работы (откачка с определением уровня понижения, замером удельного дебита и выявление водоактивных интервалов в разрезе скважины. Проводится в течение 2-3 смен, насосом определённой мощности). Ставится обсадная колонна. Скважина переводится в разряд разведочно-эксплуатационных.

3) Проводится методическая откачка
Методическая откачка проводится 4 раза в течение одного года по одному разу в каждый сезон.
Либо имеется другой вариант. Скважина переведена в разряд разведочно-эксплуатационных, следовательно, её можно эксплуатировать и в процессе эксплуатации замерять раз в сезон основные показатели.

Шаг 4:
По результатам всех исследований и работ, рассчитываются зоны санитарной охраны, делается анализ воды. Составляется отчёт, куда подшиваются все технические характеристики скважины, заключения гидрогеологов, журналы откачек, пояснительные записки и прочие необходимые документы.

Шаг 5:
Проводится защита отчёта государственном комитете по запасам, выдаётся разрешение на использование скважины в промышленных целях.

Можно проектировать и строить производство.

3. Конструкции промышленных скважин

а) Скважины с глухой рабочей колонной
Обязательным пунктом при строительстве промышленной скважины является установка рабочей колонны на глубину загрузки насоса. Глубина Загрузки насоса устанавливается по результатам опытно фильтрационных работ разведочно-поисковой скважины.
Проводится «разбурка» под диаметр рабочей колонны устанавливается обсадная колонна с двумя обязательными параметрами:
1.Обязательно устанавливается кондуктор отсекания рыхлых пород
2.Бурится отстойник минимум 5 м.

б) Скважины с перфорированной рабочей колонной
Также как и в случае с глухой обсадной колонной, рабочая колонна устанавливается на глубину погружения насоса. Перфорация проводится в случае если глубина загрузки насоса превышает глубину, на которой находятся водоактивные интервалы либо в случае, когда дебит который даёт скважина критически близок к заявленному и требуется забирать всю воду (при этом рабочая колонна опускается до самого дна и насос находится на максимально большой глубине соответственно).

в) Скважины с фильтровой рабочей колонной
На складчатом Урале такой вид скважин не используется. Информацию по данному виду конструкций вы можете посмотреть на московских и питерских сайтах посвящённых бурению.

4. Оборудование промышленно-эксплуатационных скважин

Промышленные насосы подбираются исходя из технических характеристик скважин, указанных паспорте на скважину. Т.е. под конкретный расход воды и глубину погружения.
Монтаж промышленных насосов должен осуществляться с соблюдением всех норм строительства водозаборных узлов. Согласно проекту.
1)Насос монтируется на стальную трубу нужного диаметра.
2)Монтаж производится при помощи крана.
3)Монтируются с накопительными баками, реже с системами постоянного давления.

Промышленные насосы имеют различную длину, диаметр, производительность, мощность и энергопотребление.
Имеют диаметры от 4 до 12 дюймов производительностью от 1 до 100 м3 и более, соответственно с мощностью достаточной для подъёма воды от 10 до 800 м. Потребляют значительное количество электроэнергии, могут быть 2-ух или 3-х фазными.

В основном используются насосы ЭЦВ, Grundfos, Villa

Насосы Grundfos SP
	Насос	Напор, м	Производительность, м3/час	Потребляемая мощность, кВт
	GRUNDFOS SP 1A-9	55 метров	1,4 м3/час	0,37 кВт
	GRUNDFOS SP 1A-14	80 метров	1,4 м3/час	0,37 кВт
	GRUNDFOS SP 1A-18	105 метров	1,4 м3/час	0,55 кВт
	GRUNDFOS SP 1A-21	120 метров	1,4 м3/час	0,55 кВт
	GRUNDFOS SP 1A-28	160 метров	1,4 м3/час	0,75 кВт
	GRUNDFOS SP 1A-36	200 метров	1,4 м3/час	1,1 кВт
	GRUNDFOS SP 1A-42	230 метров	1,4 м3/час	1,1 кВт
	GRUNDFOS SP 1A-50	275 метров	1,4 м3/час	1,5 кВт
	GRUNDFOS SP 1A-57	310 метров	1,4 м3/час	1,5 кВт
	GRUNDFOS SP 2A-6	38 метров	2,7 м3/час	0,37 кВт
	GRUNDFOS SP 2A-9	50 метров	2,7 м3/час	0,37 кВт
	GRUNDFOS SP 2A-13	80 метров	2,7 м3/час	0,55 кВт
	GRUNDFOS SP 2A-18	110 метров	2,7 м3/час	0,75 кВт
	GRUNDFOS SP 2A-23	135 метров	2,7 м3/час	1,1 кВт
	GRUNDFOS SP 2A-28	185 метров	2,7 м3/час	1,5 кВт
	GRUNDFOS SP 2A-33	200 метров	2,7 м3/час	1,5 кВт
	GRUNDFOS SP 2A-40	240 метров	2,7 м3/час	2,2 кВт
	GRUNDFOS SP 2A-48	290 метров	2,7 м3/час	2,2 кВт
	GRUNDFOS SP 3A-6	40 метров	4,4 м3/час	0,37 кВт
	GRUNDFOS SP 3A-9	55 метров	4,4 м3/час	0,55 кВт
	GRUNDFOS SP 3A-12	75 метров	4,4 м3/час	0,75 кВт
	GRUNDFOS SP 3A-15	90 метров	4,4 м3/час	1,1 кВт
	GRUNDFOS SP 3A-18	110 метров	4,4 м3/час	1,1 кВт
	GRUNDFOS SP 3A-22	140 метров	4,4 м3/час	1,5 кВт
	GRUNDFOS SP 3A-25	160 метров	4,4 м3/час	1,5 кВт
	GRUNDFOS SP 3A-29	180 метров	4,4 м3/час	2,2 кВт
	GRUNDFOS SP 3A-33	210 метров	4,4 м3/час	2,2 кВт
	GRUNDFOS SP 5A-4	25 метров	6,4 м3/час	0,37 кВт
	GRUNDFOS SP 5A-6	40 метров	6,4 м3/час	0,55 кВт
	GRUNDFOS SP 5A-8	50 метров	6,4 м3/час	0,75 кВт
	GRUNDFOS SP 5A-12	70 метров	6,4 м3/час	1,1 кВт
	GRUNDFOS SP 5A-17	110 метров	6,4 м3/час	1,5 кВт
	GRUNDFOS SP 5A-21	130 метров	6,4 м3/час	2,2 кВт
	GRUNDFOS SP 5A-25	180 метров	6,4 м3/час	2,2 кВт
	GRUNDFOS SP 8A-5	30 метров	11 м3/час	0,75 кВт
	GRUNDFOS SP 8A-7	40 метров	11 м3/час	1,1 кВт
	GRUNDFOS SP 8A-10	60 метров	11 м3/час	1,5 кВт
	GRUNDFOS SP 8A-12	70 метров	11 м3/час	2,2 кВт
	GRUNDFOS SP 8A-15	90 метров	11 м3/час	2,2 кВт