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.

Картинка статический и динамический уровень воды в скважине

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.

Картинка дебет артезианской скважины

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:

  1. Глубина гидросооружения до дна 80 метров.
  2. Статическое значение Hst — 40 метров.
  3. Высота водного столба Hw – разница между глубиной гидросооружения и статическим показателем – 40 метров (80 – 40 = 40 м.).
  4. Интенсивность откачки воды или производительность насоса V составит 3 кубометра в час.
  5. Динамический показатель Hd зафиксирован на отметке 52 метра.
  6. 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:

  1. V1 и V2 — производительность первого и второго насосов.
  2. 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:

  1. Проверьте трубопровод на засор. Если давление воды в здании плохое, проблема может быть в засорении труб ржавчиной или минеральными отложениями.
  2. 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.
  3. 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.

  1. Вскрытия трещин горных пород газом (сжиженный CO2). Бурильщики утверждают, что достигают 95% успеха в увеличении водоотдачи вскрытием газом.
  2. 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.