Дебит скважины: как определить по статическому и динамическому уровню воды
Значения динамический и статический уровень воды в скважине – основа для определения показателя дебит скважины. Параметры водоотдачи потребуются при покупке оборудования для обустройства.
Статический уровень — Hst
Подземные источники расположены между разными по составу пластами грунтов. Пласты давят на воду. Если жидкость находит выход, то сила межпластового давления заставляет фонтанировать.
В практике буровиков встречаются самоизливающиеся гидросооружения, из которых вода льётся без остановки. Это избыточное внутреннее давление выдавливает жидкость на поверхность.
Атмосферно давление даёт обратный эффект, — заставляет жидкость уходить вниз. Противодействие двух видов давления атмосферного и межпластового заставляют воду остановиться на конечной точке внутри ствола скважины.
Эта точка — статический или постоянный уровень воды.
На отметку постоянного значения влияет глубина гидросооружения. В источник, пробуренный на верхний водонос глубиной до 10 метров будут попадать стоки после дождя и таяния снега. И поверхность будет повышаться. На глубокие подземные источники пятьдесят — двести метров осадки не влияют. На глубине водоносный горизонт стабилен.
Диаметр обсадной трубы на статический уровень воды в скважине не влияет.
Количество точек водозабора на соседних участках тоже влияет на показатель. Появление новых источников ближе одного километра снизит объём жидкости гидросооружения.
Как определить статический уровень воды в скважине
Измерить уровень воды в скважине можно самостоятельно. Замеры делают верёвкой с грузом, опуская в ствол. Вытащив веревку, измеряют сухую часть.
Для достоверного определения постоянного показателя в источнике замеры делайте в засушливый период. Замеряйте значение после периода откачки в пять — шесть дней, когда нужно было часто поливать огород или расходовать жидкость на строительство.
Исходя из минимальных показателей, ошибок при расчёте водоотдачи не будет.
Динамический уровень — Hd
При заборе влаги поверхность жидкости понижается. Чем меньше диаметр обсадных труб и мощнее насос тем быстрее будет опускаться поверхность – зеркало воды. Одновременно с откачиванием жидкости запускается природный процесс межпластового давления. Внутреннее давление стремиться восстановить поверхность до отметки статического положения.
В определённый момент работы насоса объём откачиваемой влаги становиться равным объёму входящей. Поверхность жидкости устанавливается на одной точке — динамическом уровне.
Как определить динамический уровень
Для определения динамического уровня включите насос на 30 минут минимум. Если на оборудовании установлена регулировка мощности, — установите на среднее значение.
Замерить глубину можно верёвкой. Возьмите бухту шпагата. На свободный конец привяжите груз (например, металлическую гайку). Опустите в обсадную трубу. Мокрая часть шпагата покажет расстояние до поверхности.
Динамический уровень меняется. Причина в природных изменениях и соседях, которые пробурят скважины в тот же водонос.
Чтобы не делать замеры каждый год закрепите на кабеле чуть ниже динамического показателя датчик. Он будет отключать погружное оборудование при попадании воздуха. Если отключения будут учащаться, — перемерьте показания, и опустите насос глубже.
Для чего нужны замеры
Погружные модели охлаждаются водой, в толще которой работают. Если оборудование начнёт работать всухую, то быстро перегреется и сгорит. По этому, погружной насос устанавливают ниже динамического значения.
Разница между статическим и динамическим показателем в один метр — минимально допустимая. Если замеры дали такой или меньший результат – покупайте оборудование слабее.
Дебит скважины — D
Показатель водоотдачи — дебит скважины отражает объём поступающей жидкости в кубометрах за час при сохранении динамического уровня в неизменном положении.
Иначе говоря, дебет – это максимальный объем жидкости, который откачивают за час без риска осушить насос.
Дебет или дебит скважины? Правильно писать дебит.
Определить дебит скважины или абиссинского колодца можно по статическому и динамическому значениям.
Способ 1: как узнать дебет скважины через расчёт водоотдачи
Измеряется дебит скважины в количестве кубических метров жидкости в час.
Пример расчёта:
- Глубина гидросооружения до дна 80 метров.
- Статическое значение Hst — 40 метров.
- Высота водного столба Hw – разница между глубиной гидросооружения и статическим показателем – 40 метров (80 – 40 = 40 м.).
- Интенсивность откачки воды или производительность насоса V составит 3 кубометра в час.
- Динамический показатель Hd зафиксирован на отметке 52 метра.
- Единица измерения D составит: V х Hw / (Hd – Hst) = D (3 х 40 / (52 – 40) = 10 кубических метров воды в час.
Первый метод с недостатком: если для откачки применить погружное оборудование другой мощности — значение Hd измениться. На реальный дебит скважины мощность насоса не влияет. Чтобы устранить погрешность, применяют второй способ измерения.
Способ 2: точная формула расчета дебита скважины
Для точного расчёта производительности гидросооружения промеряйте цифру Hd жидкости два раза. Замеры делайте насосами, разными по мощности и марке изготовителя. Способ снизит конструктивную погрешность оборудования и даёт правдивый результат.
Первый промер жидкости делают как описано в первом способе. Для повторного измерения выжидайте время до того момента, когда вода не восстановит положение как было до откачки на цифре Hst.
Опустите второй насос другой марки и производительности в скважину и начитайте качать. Откачка занимает 60 минут.
После часа работы померьте динамический показатель ещё раз.
Считаем предварительное значение — цифру удельного дебита (Du) по формуле Du = V2 – V1/ H2 – H1, где:
- V1 и V2 — производительность первого и второго насосов.
- H1 и H2 — значение снижения уровня по отношению к цифре Hst.
Удельный дебит скважины даёт представление о водоотдаче одного метра динамического уровня гидросооружения.
Точная цифра определяют по формуле: D = (Hf – Hst)*Du, где Hf — глубина установки погружного оборудования.
Таким образом, точная единица измерения опирается на высоту водного столба от насоса, а не глубины скважины.
Буровики по окончании работ выдают паспорт на скважину, где прописывают результат расчётов уровней и дебита. Кроме этих значений в паспорте пишут размер и материал обсадных труб и рекомендации о характеристиках оборудования для безопасной эксплуатации.
Если паспорта нет, замерьте самостоятельно и покупайте оборудование производительностью в четыре — пять раз ниже дебета.
Как увеличить дебит
Если водоотдача источника слишком низкая, то существуют методы повышения дебита скважины.
Прежде чем бурить новый колодец, чтобы получить больше воды, рекомендуем:
- Проверьте трубопровод на засор. Если давление воды в здании плохое, проблема может быть в засорении труб ржавчиной или минеральными отложениями.
- Утечка в трубопроводе внутри обсадной колонны или между источником и зданием. Течь в трубопроводах приведет к тому, что в здание попадет меньше воды, чем направляется насосом.
- Неисправность с погружным насосом, регулятором давления или резервуаром также приводят к низкому давлению воды в здании.
Если скважина имеет небольшой напор и низкий расход, то буровик может смонтировать внутри здания большой резервуар для хранения воды. И контролировать скорость, с которой насос будет заполнять бак.
Жильцы здания живут за счет запаса в резервуаре, а насос и колодец медленно восстанавливают запас, перекачивая воду в резервуар и восстанавливаясь в периоды, когда жильцы не расходуют воду.
Методы увеличения дебита скважины применяют, когда показатель упал слишком сильно или источник высох.
- Вскрытия трещин горных пород газом (сжиженный CO2). Бурильщики утверждают, что достигают 95% успеха в увеличении водоотдачи вскрытием газом.
- Гидровзрывные пакеры стимулируют и улучшают водоотдачу путем вскрытия и промывки закрытых трещин с водой под высоким давлением.
Про способы увеличения дебита мы писали в обзоре ремонт скважины на воду и прочистка фильтров.
Видео по теме:
На этом закончим обзор как измерить уровень воды в скважине самостоятельно, пишите вопросы комментариях.
Автор: буровик Плотников Алексей.