Как узнать дебит скважины

Для того, чтобы скважина исправно работала и служила вам долгое время, снабжала водой вашу дачу или загородный дом, надо до мелочей определить параметры будущей системы водопровода. Одни из важнейших параметров — это водоносный горизонт, конструкция скважины, дебит и нужное количество воды.

Для того, чтобы определить каков дебит новой скважины понадобится скважинный насос и какая нибудь емкость, например на 20 литров. Сначала нужно заполнить эту емкость  и посчитать за сколько времени он заполнился. Число, которое получилось и будет являться дебитом, но не надо забывать про мощность насоса. Имея насос мощностью выше, то наша бы емкость заполнилась в разы быстрее. Чтобы система работала без нареканий и стабильно снабжала дом водой, надо просто напросто узнать хватит ли дебита нашей скважины для всех задач.

Еще можно более точно вычислить дебит скважины, но для этого понадобиться информация о статическом и динамическом уровне воды в вашей скважине.

Статический уровень — это расстояние от уровня земли до уровня воды при выключенном насосе.

Динамический уровень — это расстояние от уровня земли до стабильного уровня воды при включенном насосе.

Когда производится откачка воды, то уровень понижается. Получается так, что откачка воды производится в меньшем количестве, чем она получает из горизонта и уровень воды понижается ниже статистического. Вообщем, при работе насоса более высокой мощности динамический уровень находился бы ниже.

Если между статическим уровнем и динамическим разница, где-нибудь 1,5 метра, то мощности насоса не хватает для обслуживания скважины, так как дебит слишком высок. Аналогично с эти нельзя ставить насос мощностью выше дебита из-за того, что произойдет осушка скважины. Проще говоря, если насос слишком мощный чем дебит, то воды в скважине будет не хватать. А если нансос слабее дебита, то КПД будет меньше.

Как было описано в тексте выше, для измерения дебита с небольшими неточностями можно использовать тару любой емкости, желательно побольше, в которую насос определенной мощности будет закачивать воду прямо из скважины. Этого метода будет достаточно для личного применения. Но для более точной информации, понадобится более точные вычисления.  Метод более точного вычисления дебита имеет неточность. Во избежания не точной информации следует сделать еще измерения 2–3 насосов разной мощности. Для этого метода нам понадобится не только работы насосы, но и статистического и динамического уровней.

В любом из этих случаев откачка воды из скважины насосами разной мощности и интенсивностью приведет к снижению динамического уровня на неопределенную величину. Применяя специальную формулу можно узнать наиболее верный дебит вашей скважины. Нет смысла замерять дебит более точнее. Более того, для этого понадобятся специальные знания, навыки и специальное оборудование. Для автономного водоснабжения способы измерения дебита выше будут достаточны. Самое главное, чтобы динамический уровень не понижался и не повышался. Убедится что мощность насоса выбрана правильно.

Зачем знать дебит своей скважины

Если вы знаете какой у скважины дебит, то вы сможете наиболее верно подобрать насос с наиболее подходящей мощностью и не только насос но и другие не менее важное оборудование. Чем подробнее будет информация о вышей скважине, тем будет проще выяснить состояние дебита и проще будет подбирать варианты замены комплектующих и ремонту этой скважин.  Перед началом бурения скважины на воду в Волгограде вы должны просто напросто сказать рабочим, какое количество воды надо для комфортабельного использования водопроводом, чтобы хватило на все в чем вы нуждаетесь.

Наши телефоны +7(937)532-77-37, +7(8442)50-18-61

Дебит скважины: определение и расчет

Дебит скважины — это основной параметр скважины, показывающий, сколько воды можно из нее получить за определенный промежуток времени. Измеряется данная величина в м³/день, м³/час, м³/мин. Следовательно, чем больше дебит скважины, тем выше ее производительность.

Определять дебит скважины нужно в первую очередь для того, чтобы знать на какой объем жидкости вы можете рассчитывать. Например, хватит ли воды для бесперебойного использования в ванной комнате, в огороде для полива и т.д. Кроме того, данный параметр отлично помогает в выборе насоса для подачи воды. Так, чем он больше, тем более производительный насос можно использовать. Если же покупать насос не обращая внимания на дебит скважины, то может случиться так, что он будет высасывать воду из скважины быстрей, чем она будет наполняться.

Статический и динамический уровни воды

Для того, чтобы рассчитать дебет скважины необходимо знать статический и динамический уровни воды. Первая величина обозначает уровень воды

в спокойном состоянии, т.е. в тот момент, когда откачка воды еще не производилась. Вторая величина определяет устоявшийся уровень воды во время работы насоса, т.е. когда скорость ее выкачивания равна скорости наполнения скважины (вода перестает убывать). Другими словами, данный дебит напрямую зависит от производительности насоса, которая указывается в его паспорте.

Оба эти показателя измеряются от поверхности воды до поверхности земли. Единица измерения при этом чаще всего выбирается метр. Так, к примеру, уровень воды был зафиксирован на отметке 2 м, а после включения насоса он установился на отметке 3 м, следовательно, статический уровень воды равен 2 м, а динамический — 3 м.

Также здесь хотелось бы отметить, что если разница между двумя этими величинами не значительная (например, 0,5-1 м), то  можно сказать, что дебет скважины большой и скорее всего выше производительности насоса.

Расчет дебита скважины

Как же определяется дебит скважины? Для этого требуется высокопроизводительный насос и мерная емкость для выкаченной воды, желательно, как можно больших размеров. Сам же расчет лучше рассматривать на конкретном примере.

Исходные данные 1:

• Глубина скважины — 10 м.

• Начало уровня фильтрационной зоны (зона забора воды с водоносного слоя) — 8 м.

• Статический уровень воды — 6 м.

• Высота столба воды в трубе — 10-6 = 4м.

• Динамический уровень воды — 8,5 м. Данная величина отражает оставшееся количество воды в скважине после откачки из нее 3 м³ воды, при затраченном времени на это 1 час. Другими словами, 8,5 м — это динамический уровень воды при дебете 3 м³/час, который снизился на 2,5 м.

Расчет 1:

Дебит скважины рассчитывается по формуле:

D_ск = (U/(H_дин-Н_ст))·H_в = (3/(8,5-6))*4 = 4,8 м³/ч,

где:

Вывод: дебет скважины равен 4,8 м³/ч.

Представленный расчет очень часто применяется бурильщиками. Но он несет в себе очень большую погрешность. Так как этот расчет предполагает, что динамический уровень воды будет увеличиваться прямопропорционально скорости выкачивания воды. Например, при увеличении откачки воды до 4 м³/ч, согласно ему, уровень воды в трубе падает на 5 м, а это неверно. Поэтому есть более точная методика с включением в расчет параметров второго водозабора для определения удельного дебита.

Что нужно при этом делать? Необходимо после первого водозабора  и снятия данных (предыдущий вариант), дать воде устояться и вернуться к своему статическому уровню. После этого произвести выкачивание воды с другой скоростью, например, 4 м

3/час.

Исходные данные 2:

• Параметры скважины те же.

• Динамический уровень воды — 9,5 м. При интенсивности водозабора  4 м³/ч.

Расчет 2:

Удельный дебит скважины рассчитывается по формуле:

D_у = (U₂-U₁)/(h₂-h₁) = (4-3)/(3,5-2,5) = 1 м³/ч,

где:

В итоге получается, что повышение динамического уровня воды на 1 м способствует приросту дебита на 1 м³/ч. Но это только при условии, что насос будет находиться не ниже начала фильтрационной зоны.

Реальный дебит здесь вычисляется по формуле:

D_ск = (Н_ф-Н_ст)·D_у = (8-6)·1 = 2 м³/ч,

где:

• H_ф = 8 м — начало уровня фильтрационной зоны.

Вывод: дебет скважины равен 2 м³/ч.

После сравнения видно, что величины дебита скважины в зависимости от методики расчета отличаются друг от друга более, чем в 2 раза. Но второй расчет то же не точный. Дебит скважины, вычисленный через удельный дебит, лишь приближен к реальном значению. 

Способы увеличения дебита скважины

В заключении хотелось бы упомянуть о том, как можно увеличить дебит скважины. Способа по сути дела два. Первый способ — это прочистить эксплуатационную трубу и фильтр в скважине. Второй заключается в том, чтобы проверить работоспособность насоса. Вдруг именно по его причине снизилось количество добываемой воды.

 

Поделиться статьей с друзьями:

Как определить удельный дебит скважины

Дебит скважины – самая важнейшая ее характеристика. Именно она определяет возможности скважины для обеспечения водоснабжения и необходимую производительность насоса.  Дебит скважины определяет компания. Которую ее пробурила и он вписывается в паспорт на нее (см. статью «Паспорт скважины»). Но в ряде случаев эта величина неизвестна владельцу скважины. Например, ее пробурили «шабашники» за небольшие деньги, не удосужившись при этом даже ее прокачать, не говоря уже об определении ее дебита. Или скважиной долгое время не пользовались, затем ее реанимировали. И, естественно, новый дебит скважины неизвестен. Более, того, дебит, определенный бурильщиками (даже если все правильно сделано), верен ТОЛЬКО именно для этой производительности насоса. И если у владельца скважины насос имеет другие технические характеристики, для него дебит может быть совсем другим! Как же корректно измерить эту величину? Для начала поймем, почему дебит скважины на воду зависит от производительности насоса.

Это легко сообразить, если понимать, что максимальный теоретический дебит скважины зависит от разности давления  в водоносном слое и внутри скважины и площади фильтра. При откачке воды в скважине, естественно, понижается ее динамический уровень, а значит, возрастает разность указанных давлений, а вслед за ней и дебит скважины. Так как же правильно определить дебит скважины? Для его более точного определения необходимо произвести два водозабора из скважины насосами разной производительности. Покажем, как это делается на конкретном примере.

Итак, у нас имеется скважина, имеющая глубину (до фильтра) – 50 м. Статический уровень установился на отметке 30 метров. То есть высота водяного столба составляет 50-30 = 20 м. 

Пусть первый водозабор производится насосом с расходом 2 м³/ч. При этом динамический уровень составил 37 м (для определения динамического уровня вода должна откачиваться не менее, чем 1 час). Дебит скважины рассчитывается по формуле:

D = H x V/ (H_д – H_ст), где:

D – дебит скважины, м³/ч;

H – глубина скважины, м;

V – производительность насоса, м³/ч;

H_д – динамический уровень, м

 H_ст – статический уровень, м

Подставив все значения, получим, что в первом случае дебит скважины равен D₁ = 5,7 м³/ч.

При втором водозаборе используем насос с расходом 4 м³/ч. При этом динамический уровень составил 41м. В этом случае дебит скважины составит D₂ = 7,2.м³/ч.  Тогда удельный дебит скважины рассчитывается по формуле:

D_уд = (D₂ — D₁)/ (h₂ – h₁), где

D_уд  – удельный дебит скважины;

h₁ и h₂ – высоты падения уровня воды, в нашем случае это, соответственно, 7 и 11 метров.

Тогда мы получим, что D_уд = 0,375м³/ч. Другими словами, при возрастании динамического уровня на 1 м дебит скважины УВЕЛИЧИВАЕТСЯ на 0,375м³/ч. Кстати, благодаря этой величине можно посчитать максимальный дебит скважины, то есть дебит, при котором вода в ней опустится до фильтра. То есть D_макс = D_уд х h_макс. В нашем случае D_макс = 0,375 х 50 = 18,75м³/ч. Максимальная производительность насоса должна быть минимум на 10-15% меньше дебита. Таким образом, в нашу скважину можно установить насос с производительностью не больше 16м³/ч.

Зачатую, дебиты скважин не столь велики и при откачивании достаточно мощным насосом, он полностью выкачивают из них воду. В этом случае дебит скважины определяется по формуле:

D = (V x T – V_ск)/Т, где

V – производительность насоса, м³/ч;

T – время, за которое вода из скважины будет полностью выкачана, ч;

V_ск – объем воды в скважине до начала откачивания, определяется как h x S, где:

h– высота водяного столба (разность между глубиной скважины до фильтра и статическим уровнем), м;

– площадь поперечного сечения скважины (π х d²/4, где d – внутренний диаметр обсадной трубы).

Для примера. Пусть у нас имеется скважина глубиной 30 метров. Статический уровень 20 метров. Внутренний диаметр обсадной трубы 79 мм (3 дюйма). Вода из скважины была откачана за 30 минут (0,5 часа – определяется разностью времени от начала откачки, до тех пор, пока не сработает защита от сухого хода или с водой не пойдут воздушные пузыри) насосом с производительностью 2м³/ч.. Тогда D = (2 х 0,5 – 10 х 3,14 х 0,079²/4)/0,5 = 1,9 м³/ч. 

Инструмент для бурения: долото шарошечное 151 диаметр тцв.

Дебит скважины – определение, способы расчетов и условия анализа

Сегодня организовать полноценное водоснабжение загородного дома – не проблема. Стоит только пробурить скважину, установить в нее насос, и вот вода уже внутри дома. Но как долго можно качать воду из скважины, ведь она там не бесконечна. Водоносный пласт имеет ограниченный ее объем, поэтому существует такой термин, как дебит скважины. Сразу оговоримся, он не имеет никакого отношения к бухгалтерскому термину «дебет» – они и пишутся по-разному.

По сути, дебит скважины – это объем выкачиваемой воды за один час работы насоса. Пробурив скважину на собственном участке, нельзя определить точный показатель дебита. Во-первых, для этого необходимо время. Во-вторых, самостоятельно, если не владеть знаниями, его не установить. Здесь требуется специалист. В-третьих, для определения необходимо оборудование.

Водные уровни

И даже если все перечисленные условия будут выполнены, то дебит скважины на воду будет определен по состоянию на момент проведения анализа. Ведь вода будет откачиваться постоянно, а соответственно уровень ее и объем будут понижаться. Конечно, дожди, град и таяние снега пополнят водный запас, и уровень поднимется, но сам показатель дебита и в том, и в другом случае будет меняться. То есть, это величина непостоянная и зависящая от атмосферных осадков и региона, где пробурена скважина, потому что от интенсивности осадков будет интенсивно менять и дебит скважины.

Поэтому устанавливать данный показатель на момент бурения нет никакого смысла. Поэтому компании, которые занимаются бурением для частного сектора, в паспорте скважины устанавливают приблизительное значение дебита. Сам же заказчик должен просто сообщить бурильщикам, сколько воды ему необходимо для потребления. В принципе, отсюда будет установлена и мощность скважинного насоса. То есть, сам заказчик должен понять, что главное не то, сколько воды находиться в водоносном слое на его участке, а насколько ее хватит, или хватит ли вообще.

Потребители воды

Поэтому в первую очередь надо подсчитать объем потребляемой воды, а заодно и производительность скважинного насоса. Это сделать нетрудно.

• Нужно подсчитать количество потребителей на участке, в хозяйственных помещениях и в основном доме, которые будут подключены к трубе из скважины. В качестве потребителей подразумеваются краны, смесители, унитазы и так далее.
• Есть стандартный показатель слива воды с каждого потребителя, которая равна 0,5 м³/ч.
• Теперь надо умножить количество потребителей на стандартный слив воды. К примеру, если потребителей десять позиций, значит, объем потребляемой воды за один час равен 5 м³. А соответственно для такого загородного участка необходим насос мощностью 5 м³/ч.

Данный показатель является максимальным, потому что он рассчитан из условия, что все потребители разом будут открыты. А значит, мощность насоса выбрана с определенным ресурсным запасом.

Виды дебита скважины

Существует два вида дебита скважины на воду. Это статическое его состояние и динамическое.

Виды дебита

Статическое определяется после того, как сама скважина будет пробурена, в нее будет установлена обсадная труба, после чего дается время на то, чтобы вода в ней отстоялась. Обычно на это уходит не менее суток. После чего замеряется уровень воды в трубе, то есть, еще до того как будет проводиться водозабор.

Необходимо заметить, что статический уровень всегда расположен выше фильтрационного слоя. Все дело в том, что водоносный пласт располагается между грунтовыми пластами, которые на него давят. Поэтому вода внутри земли всегда находится под давлением.

Динамический определяется в процессе производства водозабора. Обычно это делают два раза, и в каждом из них откачка воды производится с разной интенсивностью. То есть, необходимо получить средний удельный дебит скважины.

Как правильно измерить динамический уровень

При выкачивании насосом воды, ее уровень в трубе начинает уменьшаться. Если отбор производить с одинаковой интенсивностью, не меняя параметров насоса, то в определенный момент уровень в трубе остановится. Он не будет падать. Это и есть динамический дебит скважины на воду. Если увеличить скорость вращения ротора насоса, то его мощность увеличится, а значит, снизится и уровень воды в трубе. Получается так, что для каждой мощности насоса свой дебит.

Измерение уровня электродом

Внимание! Статический и динамический дебитовый показатель измеряется от поверхности земли до уровня воды в трубе и обозначается в метрах. Получается так, что если уровень воды падает, то дебит, наоборот, увеличивается.

Чтобы было понятно, о чем идет речь, необходимо рассмотреть один пример. На загородном участке была пробурена скважина глубиною 40 м. Обычно насос устанавливается на глубину 35 м, оставляя так называемый фильтрационный слой толщиною 5 м. В этом слое вода отстаивается, а значит, наверх подается чистой.

• До того как будет установлен насос, необходимо замерить статический дебитовый показатель. Пусть он будет равен 20 м. Получается так, что высота столба воды равно: 40-20=20 м.
• Теперь надо откачать какой-то объем воды. Пусть это будет 2 м³ за один час. После чего надо опять замерить уровень в колодце. Для примера, он упал на 4 м.
• Значит, динамический дебит будет составлять 24 м. И это при потреблении 2м³/ч. Если изменить производительность откачки, соответственно измениться и динамический показатель.

Зная все эти показатели, легко определить и сам дебит скважины, для чего используется следующая формула.

D=V x Hw / (Hd-Hs), где:

V – это производительность насоса, в нашем примере она равна 2 м³/ч;

Hw – это высота водного столба, в нашем примере она равна 20 м;

Hd и Hs – это динамическое и статическое значение дебита.

Подставляем значения в формулу, получается: 2×20/24-20=10 м³/ч.

Забор воды

Теперь нужно провести второй водозабор с другой производительностью, к примеру, 3 м³/ч. Проводятся те же расчеты, при которых будем считать, что уровень в трубе упал на 8 м. То есть, динамический показатель уже будет составлять 28 м.

После проведения двух замеров можно легко подсчитать удельный дебит скважины. Для этого используется формула:

Du= (V2-V1)/(h3-h2) = 3-2/8-4= 0,25 м³/ч.

Данный показатель говорит о том, что повышение динамического уровня всего лишь на один метр дает увеличение дебита на 0,25 м³/ч. Конечно, учитывается тот факт, что скважинный насос не будет опущен ниже фильтрационного слоя. Но это всего лишь удельный показатель. Фактический будет рассчитан по другой формуле:

Dt= (Hf-Hs) x Du = (35-20) x 0,25 = 3,75 м³/ч.

Проведение замеров и расчетов простая необходимость, потому что все сведения заносятся в паспорт скважины. А это поможет в двух случаях.

1. Точные показатели дают картину состояние водоносного пласта. Если возникнут какие-то проблемы, то по данным можно восстановить работу скважины или решить, стоит ли это делать.
2. Как показывает практика, бурение начинают производить до строительства, поэтому может быть большая погрешность при определении объема необходимой воды. К примеру, заказчик считал, что пять потребителей ему будут достаточны, но по факту их оказалось 10. Вот почему так важно делать два водозабора с разной производительностью.

Внимание! Рекомендуется присутствовать при откачке и расчетах лично. Главное – добиться от производителя работ минимум двух откачек, при этом в каждой насос должен работать беспрерывно в течение минимум одного часа.

Откачка скважинной воды

Увеличение дебита

Если динамический показатель изначально был большим, а после сильно уменьшился, то это не говорит о том, что водный слой опустошается. Причинами могут стать забитые трубы или фильтр на насосной установке. Поэтому стоит вытащить насос, прочистить фильтр и трубы, а лучше их заменить.

Если дебитовый уровень незначителен с самого начала, то или бурение прошло мимо водоносного пласта, или пласт сам имеет небольшой ресурс. Поэтому сразу же надо бурить другую скважину. Это, конечно, затраты, но таким образом можно найти хороший объем водного пласта и гарантировать долгосрочную работу водопровода.

Пробурили новую скважину на воду. Как узнать дебит?

До начала бурения на воду необходимо определить все параметры будущей системы водоснабжения — водоносный горизонт, конструкцию скважины, примерный дебит и необходимый Вам объем воды. Эти действия нужны для того, чтобы скважина эффективно решала задачу водоснабжения загородного участка. Но любой предварительный расчет может быть нарушен случайностью в гидрогеологии. Поэтому после завершения бурения буровики обязательно выясняют реальный дебит скважины, то есть сколько воды источник может выдать за единицу времени.

Определяем дебит скважины

Чтобы определить дебит только что пробуренной скважины нам понадобится скважинный насос и мерная емкость. Включаем насос и определяем, за какой промежуток времени бак, объем которого нам известен, наполнится. Эта величина и будет дебитом скважины, но привязанная к мощности насоса, которым производилась откачка. При более мощном насосе бак был бы заполнен быстрее. Однако бесконечно повышать мощность насоса нельзя, так как скорость притока воды из горизонта к насосу имеет ограничения. Для стабильной работы системы водоснабжения загородного дома достаточно выяснить, что дебита скважины хватит для решения всех задач водоснабжения и динамический уровень воды при этом не снижается ниже критической отметки. Параметры дебита буровики указывают в техническом паспорте скважины, который передается заказчику.

Если буровая компания без отдельного напоминания не прокачала скважину до чистой воды, не стала определять дебит и не выдала технический паспорт скважины, то у Вас есть все основания усомниться в профессиональности этой компании.

Для более точного расчета дебита нам понадобятся данные о статическом и динамическом уровне воды в скважине. Статический уровень — расстояние от поверхности земли до поверхности воды, когда насос выключен. Динамический уровень — расстояние от поверхности земли до стабилизировавшегося уровня воды при работающем насосе. При откачке воды уровень опускается. Но так как насос забирает из скважины меньше воды, чем в нее прибывает из горизонта, то уровень останавливается на некотором расстоянии ниже статистического уровня. Поэтому правильнее будет говорить, что для данной скважины динамический уровень составил Х метров при откачке насосом с производительности Y м куб/час. То есть при более мощном насосе динамический уровень опустился бы ниже.

Если разница между статическим и динамическим уровнями составила, например, 1 м, то можно говорить о том, что дебит скважины намного превышает производительность насоса. Соответственно, если производительность насоса превысит дебит, то падение динамического уровня может продлится до полного осушения скважины.

Более точный расчет дебита

Как мы уже сказали выше, для приблизительного определения дебита можно использовать большую мерную емкость, объем которой известен и в которую насос будет откачивать воду из скважины. Этого вполне достаточно для индивидуального применения и подбора оборудования. Для более точного расчета нам понадобятся значения не только производительности насоса, но также статистического и динамического уровней. Но и этот метод имеет довольно большую погрешность. Поэтому для того, чтобы еще больше повысить точность расчетов нам придется последовательно сделать замеры для двух насосов с разной производительностью.

В каждом из двух случаев откачка разными насосами с разной интенсивностью приведет к понижению динамического уровня на различную величину. Использовав формулы, которые для упрощения мы здесь не приводим, выясняем более точно удельный дебит скважины. Точное определение абсолютного дебита скважины, то есть сколько воды в час отдает в открытый ствол водоносный горизонт, потребует специального оборудования, знаний, навыков и не имеет практического смысла при организации автономного водоснабжения. Достаточно убедится, что при прокачке насосом определенной производительности динамический уровень не падает слишком низко, то есть скважина имеет запас по водоотдаче.

Зачем рассчитывать дебит?

Зная величину дебита, Вы сможете более точно подобрать скважинный насос и другое водоподъемное оборудование. Чем точнее будет информация, указанная в паспорте скважины, тем проще выяснить состояние скважины и выбрать способы для режима ее использования, замены оборудования или ремонта. Перед началом бурения Вам достаточно сказать специалистам из буровой компании, какой объем воды необходим для решения всех задач по бесперебойному комфортному водоснабжению. Специалисты предложат оптимальный вариант, в котором гидрологические параметры скважины и производительность насоса будут соответствовать Вашим требованиям.

Дебит скважины — формулы определения

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.

Содержание статьи:

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:

Д_т = П_ч /( В_дин – В_ст) х В_столб, где

Д_т – дебит скважины;

П_ч – часовая производительность, м³/час;

В_дин – динамический уровень, метр;

В_ст – 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:

Д_уд = О₂ – О₁/В₂ – В₁, где

Д_уд – 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:

Д_р =( В_ф – В_стат) х Д_уд, где

Д_р – реальное значение дебита скважины, м³/час;

В_ф – расстояние от устья скважины до начала фильтрующего участка на эксплуатационной трубе;

В_стат – значение статистического уровня;

Д_уд – 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:

1. Низкодебетные.
2. Среднедебитные.
3. 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;

R_c, R_k — 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.

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Дебит — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 декабря 2018; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 декабря 2018; проверки требует 1 правка.

Не путать с дебетом в экономике.

Де́бит (фр. debit — сбыт, расход) — объём жидкости (воды, нефти) или газа, стабильно поступающий из некоторого естественного или искусственного источника в единицу времени. Дебит является интегральной характеристикой источника (буровой скважины, трубы, колодца и т. п.), определяющей его способность генерировать продукт, при заданном режиме эксплуатации, зависящей от его связей с прилегающими нефте-, газо- или водоносными слоями, истощения этих слоёв, а также сезонных колебаний (для грунтовых вод).

Дебит жидкости выражается в л/с или м³/с, м³/ч, м³/сут; газа — в м³/сут.

Де́бит сква́жины — объём продукции, добываемой из скважины за единицу времени (секунду, сутки, час и др.). Может характеризовать добычу нефти, газа, газоконденсата, воды.

• Дебит нефтяных скважин измеряется в кубических метрах либо тоннах в единицу времени (м³/час, м³/сутки).
• Дебит газовых скважин измеряется в тысячах кубических метров в единицу времени (тыс. м³/час, тыс. м³/сутки).
• Дебит газоконденсатных скважин измеряется в тоннах в единицу времени (тонн/час, тонн/сутки).
• Дебит водных скважин измеряется в кубических метрах в единицу времени (м³/с, м³/час, м³/сутки).

Используются понятия:

• дебит конкретной скважины;
• средний дебит скважины (рассчитывается как суточная добыча группы скважин (месторождения, объекта разработки) по отношению к количеству добывающих скважин).