Рекомендации по эксплуатации скважины на воду

1.doc

Выбор и расчет электромеханического оборудования скважинной насосной установки для эксплуатации скважины______________________месторождения»

Плотность, кг/м3:

Коэффициент вязкости, м2/с∙10-5

Планируемый дебит скважины, м3/сутки –120
Обводненность продукции пласта, доли единицы –0,5
Газовый фактор, м3/ м3 –42
Объемный коэффициент нефти, ед. –1,23
Глубина расположения пласта (отверстий перфорации), м –2250
Пластовое давление МПа -11,2
Давление насыщения, МПа –5
Пластовая температура и температурный градиент, ºС –50, 0,02
Коэффициент продуктивности, м3/ МПа –21
Буферное (затрубное) давление, МПа –1,1/1,1
Содержание механических примесей, мг/л –110
Содержание сероводорода и углекислого газа –0
Размеры обсадной колонны, мм –130
Текущее объемное газосодержание –0,18

2-5Введение1. Введение% автоматизации^ 2. Подбор оборудования и выбор узлов насосной центробежной установки.

_и_в_г3 _пл3_прод366т_нас66_пл_т_пр_нас*3333_пр333сеченииf_сквf_скв2f_скв22 _п_п_п*_буф33Н_дин_6уф_г1_г2

По величине подачи насоса на входе, потребному давлению (напору насоса) и внутреннему диаметру обсадной колонны выбирается типоразмер погружного центробежного насоса. .

Определяется коэффициент изменения подачи насоса при работе на нефтеводогазовой смеси относительно водяной характеристики:

2-5_oB30,85-0,570,40,28f_скв222222_oB3_Hv0,6_np_oB0,57_Hv0,60,572_{А = 1/[15,4-19,2·0,82+(6,8·0,82)}2_]=0,032_{К = [(1-0,8)/(0,85-0,31·0,82)}0,032_]=0,26_cT_c_оВ6_гл36666_гл6d222₂₂₂_н_д.н₃₃_ox_л₅t_двI_каб_о₂₀2q2t_каб-3_о230,30,30,3-52^ 3. Проверка диаметрального габарита погружного оборудования._a^ 4. Проверка параметров трансформатора и станции управления.^ 5. Описание конструкции насосной установки5.1. Описание конструкции насоса^ 5.2. Описание конструкции электродвигателяЛ И Т Е Р А Т У Р А

Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Скважинные насосные установки для добычи нефти. – М: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. -824 с.
Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти: Учебное пособие для вузов.-М: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. -816 с.
Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Каштанов В.С. и др. Оборудование для добычи нефти и газа. Часть 1. М.: Нефть и газ, 2002. -768 с.
Андреев В.В., Уразаков К.Р., Далимов В.У. Справочник по добыче нефти. М.: ООО «Недра — Бизнесцентр», 2000. -374 с.
Каталог ОАО «Новомет».-Пермь: ОАО «Новомет». -2001.
Каталог ОАО «АЛНАС».- Альметьевск: ОАО «АЛНАС».-2001.

Поиск по сайту:

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.

Определить дебит скважины или 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 и прочистка фильтров.

Видео по теме:

На этом закончим обзор как измерить уровень воды в скважине самостоятельно, пишите вопросы комментариях.

Коэффициент эксплуатации скважин

Обеспеченность скважин жидкостью определяют соотношением ресурсов подземного источника, которые максимально используются при сниженном уровне воды, к планируемому водозабору. Вокруг используемого источника образуется депрессионная воронка, в области которой проходит естественный забор воды или отекание и откачка потоков к скважине.

Вода в скважину также может поступать из открытых водоемов или других водоносных слоев. Учитывая величину понижения воды и гидрогеологические особенности определенной местности, скважину могут подпитывать различные источники. Так, например, при близком расположении водозабора к реке и при уменьшении уровня воды, пополнение осуществляется за счет грунтовых вод. При дальнейшем снижении водного уровня в скважине, происходит всасывание из речных вод.

Существуют различные методы для определения эксплуатационных ресурсов водяной скважины. Чтобы определить коэффициент эксплуатации водозабора применяют формулу:

Где Сэ — это общая продолжительность работы скважины, измеряема в скважинно-месяцах, а Сч.д — это суммарное время действующего запаса источника.

Запрещения

Когда осуществляется эксплуатация скважин, запрещено выполнять:

Очистка скважины.

Дебит скважины ни в коем случае превышать нельзя. Для этого надо ориентироваться на тот уровень, который указан в паспорте. Если нарушить это правило, то скважина начнет выдавать песок, быстро истощится.
Если скважина длительное время не использовалась, например, в зимний период, то насосное оборудование нельзя будет включать на полную мощность. Максимальное количество содержания песка также указывается в паспорте.
Нельзя продолжать качать воду, если начинает подаваться песок, часто включать/выключать насос. Лучше держать его в рабочем состоянии, особенно если вода набирается с песчаного слоя.
Нельзя начинать эксплуатацию, не обеспечивая постоянного наблюдения за состоянием самой скважины и всего используемого оборудования.
Установку насосного и прочего оборудования могут осуществлять только специализированные организации, нельзя допускать к работе неопытных работников.

Альтернативные варианты

Старые источники приходится промывать неоднократно. Если после всех мероприятий качество воды оставляет желать лучшего, то следует подумать о переносе скважины в другое место. Либо следует вытащить обсадную трубу и заменить армирующий каркас с фильтром. Иногда грунтовая вода проникает в скважину через стыки в трубах. Обязательно позаботьтесь об утеплении. Как утеплить скважину — вы узнает в нашем материале.

Перенос скважины и замена деталей сопряжена с высокими финансовыми вложениями. Поэтому в некоторых случаях дополнительно используют глубинный насос. Он пропускает поток через фильтр, который отсеет значительную часть загрязнений.

В целом главная задача пользователей источников воды в виде скважин состоит в том, чтобы увеличить срок их службы. Правильная эксплуатация – залог качества воды и экономии средств.

Частота проверок

Порядок и периодичность анализа питьевой воды в скважинах и других системах водозабора регламентируется СанПиНами 2.1.4.1074-01 и 2.1.4.1175-02, нормами ПДК 2.1.5.1315-03.

Согласно им, обязательный контроль питьевой воды проводится:

при введении в эксплуатацию вновь пробуренной скважины;
ее ремонте;
реконструкции и переоборудовании;
изменении технологии очистки.

В течение первого года эксплуатации скважины тестирование воды должно проводиться четыре раза (каждый сезон), в дальнейшем – 1 раз в год. Воду в индивидуальных скважинах рекомендуется проверять не реже одного раза в несколько лет.

Особенности эксплуатации

Эксплуатация скважин выполняется с соблюдением некоторых правил. Одно из них требует периодически измерять уровень воды в проходке. Замеряется расстояние от поверхности земли до уровня водного зеркала. Для определения этого расстояния используются несложные приборы, например, уровнемер хлопушка. Этот агрегат состоит из трубы сечением 4-4,5 см, длиной 80-100 мм. Верхняя часть трубы закрывается металлической крышкой с крючком. Труба на тросе опускается в скважину. В момент её соприкосновения с водой слышен характерный хлопок. По длине троса можно вычислить расстояние до воды.

Важная характеристика скважин – их дебет, то есть производительность. Для его определения подсчитывается коэффициент эксплуатации гидротехнического сооружения. Он выражается в соотношении ресурса подземного водоносного горизонта в момент максимального понижения уровня воды к планируемым объёмам водопотребления.

По мере потребления воды из источника она будет пополняться за счёт соседних водоносных пластов или открытых водоёмов. При этом в зависимости от степени снижения уровня воды в скважине и особенностей местности пополнение может осуществляться из разных источников. Например, если скважины находятся близко к реке, то сначала их запасы пополняются грунтовыми водами, а потом из реки.

Частые поломки и способы устранения

В процессе эксплуатации гидротехнического сооружения всегда есть вероятность возникновения поломок. Некоторые из них можно устранить своими силами, не прибегая к услугам дорогостоящих специалистов.

Попадание песка в воду на дне скважины

Это может произойти вследствие нарушения герметичности обсадной колонны, либо же если оголовок скважины периодически подтопляется сточными водами. Подтверждением этому станет появление новых примесей и мутности в воде.

Решить проблему помогает прочистка ствола с помощью цилиндрической желонки.

Чтобы вычерпать песок из скважины, желонку на прочном тросе опускают на дно сооружения, а затем несколько раз попеременно, то приподнимают на полметра, то резко опускают вниз

Вычерпав ил и песок металлической желонкой, скважину прокачивают насосом до появления чистой воды. В дальнейшем, что бы предупредить повторение ситуации, с наружной стороны стенок обсадной колонны пустоты наполняют водоупорной глиной, засыпают слоем гравия или заливают цементным раствором.

Нарушение проходимости фильтра

Причиной этому являются все те же мелкие частицы песка или гравий, который забивает отверстия. Обычно эта проблема возникает через пару лет с момента запуска песчаной скважины.

Ил и песок в основном оседают только на фильтрах первичной очистки, но некоторые частицы могут попадать и фильтры тонкой очистки, со временем забивая их

В случае нарушения целостности фильтра или критического падения пропускной способности решают проблему путем замены. Но этот метод применяют довольно редко, только в крайнем случае, поскольку не всегда получается демонтировать обсадную трубу, не обрушив при этом стены сооружения.

Попадание посторонних предметов

Нередко случается, что вследствие неправильного монтажа фиксирующие насос троса и шланги под действием нагрузки и вибрации в процессе работы оборудования обрываются. Либо же камень или болтик, случайно упавший в скважину и попавший в просвет между насосным агрегатом и стенкой, заклинивает оборудование и провоцирует застревание прибора.

Поскольку просвет между оборудованием и стенками скважины составляет всего пару-тройку сантиметров, свободно вытащить насос можно только с помощью специальных инструментов

Извлечь насос и крепежные элементы можно с помощью крючков или приспособления типа «кошка»

Операцию по извлечению стоит проводить с максимальной осторожностью

Если в процессе подъема приспособления оборвутся и останутся в стволе колонны, задача по извлечению прибора усложниться в несколько раз.

Если же агрегат застрял намертво, самое верное решение – вызвать бригаду специалистов. Используя подводную видеокамеру и другое оборудование, они смогут диагностировать проблему и устранить ее без повреждения конструкции.

Чаще всего при заклинивании насосного устройства во втором или третьем от верха звене обсадной колонны, ее частично извлекают из выработки. Затем отсоединяют трубы до места забивки от ствола и достают насос. По необходимости поврежденные звенья меняют на новые трубы аналогичного диаметра.

Правила забора и скорость доставки до лаборатории

Порядок и способы отбора проб регламентируются стандартами ISO 5667-2 и ISO 5667-3.

Во время отбора необходимо соблюдать следующие правила:

Перед взятием пробы из новой скважины не менее чем за 2-ое суток до забора должна быть откачана вода в объеме планируемой производительности. Перед непосредственным взятием пробы следует произвести откачку в течение 5-10 минут.
Проба помещается в чистую стеклянную посуду (в некоторых оговоренных случаях – в полиэтиленовую) объемом 1,5-2 л. Для расширенного анализа потребуется емкость до 3 л. Бутылки с пробами должны герметично закрываться пробками.
Для разных видов анализа (микробиологического, химического) используются разные емкости.
Мойка посуды под пробу производится сначала моющими средствами, затем хромпиком и ополаскиванием дистиллированной водой. При взятии пробы посуду следует ополоснуть три раза подвергаемой анализу водой.
Вода наливается тонкой струей под самое горлышко для химического анализа (чтобы исключить насыщение воды кислородом) и с небольшим зазором для микробиологического (чтобы избежать загрязнения).
Забор проб из скважины производится батометром – специальной цилиндрической емкостью, оснащенной кранами, клапанами и крышками, позволяющими закрывать сосуд под водой на нужной глубине и исключать ее смешивание.

Время, прошедшее с момента забора пробы до проведения анализа при условии охлаждения ее в холодильнике и хранении в затемненном месте, не должно превышать 24 часа.

Это обуславливается тем, что с течением времени в воде происходят изменения, влияющие на результат исследований – поглощение некоторых соединений микроорганизмами и водорослями, появлением осадков или улетучиванием, окислением воды и пр.

Для повышения сроков хранения проб может использоваться их консервация замораживанием (до -20 °C) или добавление в них консервантов.

Обслуживание скважины зимой

Довольно часто водозаборные скважины эксплуатируют в зимний период, что предполагает предварительную подготовку. Чтобы предотвратить замерзание жидкости в обсадной трубе, утеплите ее до уровня промерзания почвы. Глубина промерзания может достигать 2,5 метров.

Процесс утепления выполняется таким образом:

при бурения отверстия, вокруг установки копают ров (иными словами руст);
в руст монтируется устройство кессонного типа, защищающее скважину от промерзания;
кессонное устройство оснащают непроницаемым специальным люком и зажимами, исключающие попадание воды вовнутрь.

Требования, предъявляемые к участку

Чтобы вам разрешили произвести бурение, участок и само местоположение будущей скважины изначально должно отвечать ряду предъявляемых требований:

Никакие источники химического заражения не должны располагаться ближе, чем на триста метров от предполагаемого места нахождения скважины. Речь идёт о промышленных предприятиях, АЗС и прочих аналогичных объектах.
Ближе чем двести метров от скважины не могут находиться объекты-источники вероятной биологической угрозы: канализации, свалки мусора, могильники и т.д.
Ближе чем на 30 метров от скважины не могут быть ни дома, ни растения, ни прочие объекты жизнедеятельности человека.
Место предполагаемого бурения не должно располагаться над какими-либо инженерными коммуникациями.
Участок, где будет расположена скважина, необходимо обнести забором, а в окружающую её почву нельзя вносить никаких химических удобрений.

Все эти требования, которые кажутся довольно простыми, не так-то легко выполнить. Но, если они соблюдены, шансы на получение нужного разрешения многократно возрастают.

Бурение артезианской скважины не может производиться рядом с потенциальными источниками загрязнения воды: чистая вода — это настоящее природное богатство, которое нужно беречь

Методики исследования и какие показатели проверяются

Анализ воды подразделяется на:

органолептический;
химический;
микробиологический.

Кроме этого, по количеству параметров и сочетанию этих трех основных видов тестирования могут иметь название:

стандартных;
расширенных;
оптимальных;
полных.

Первые предусматривают диагностику базовых параметров:

органолептических;
pH;
жесткости;
содержания хлоридов;
сульфатов;
железа и пр.

Его практикуют в отношении скважин глубиной более 30 м, то есть тех, вода в которых меньше подвержена загрязнению.

Расширенную проверку проводят в наиболее доступных для загрязнения скважинах глубиной менее 30 м. В этом случае к стандартному исследованию добавляется проверка на:

микроорганизмы;
нитриты;
нитраты;
кремний;
медь;
магний и др.

Органолептический способ

Органолептическим исследованием называется то, которое получается с помощью органов чувств человека – зрения, вкуса, обоняния.

Исследуются следующие параметры:

Прозрачность. Это способность воды пропускать свет и делать находящиеся на глубине предметы видимыми.
Определяется наличием и количеством химических и механических взвесей. В норме прозрачность не должна быть меньше 30 см.
Цвет. В норме вода должна быть бесцветной. Лабораторный метод определения предусматривает сравнение цвета пробы со шкалой.
Запах. Должен отсутствовать. В зависимости от его характера может указывать на наличие патогенных микроорганизмов, избыточного количества соединение серной кислоты, хлора, загрязнения промышленными стоками и пр.
Вкус. В хорошей воде должен отсутствовать. Зависит от температуры. Различают четыре основных вкуса (горький, сладкий, кислый, соленый) и привкусы – металлический, вяжущий, хлорный щелочной и пр. Проба на вкус проводится только гарантированно безопасной воды, после обеззараживания или, в крайнем случае, после 5-ти минутного кипячения.

Микробиологический

Микробиологический анализ представляет собой набор тестов, определяющих наличие в воде микроорганизмов (вирусов, бактерий и грибков). Попадают они в воду, как правило, в результате деятельности человека. Могут привести к инфицированию и заболеваниям.

Кроме этого, наличие микроорганизмов изменяет органолептические параметры:

вкус;
цвет;
запах.

Основную опасность микробиологическое загрязнение представляет для песчаных неглубоких скважин.

Суть микробиологического диагностирования состоит в помещении образцов воды на питательные среды для микроорганизмов и определении по результатам размножения их видового состава.

К основным параметрам микробиологического исследования относятся:

ОМЧ (общее микробное число). В норме должно быть не более 50
ОКБ (общее количество колиформных бактерий). При нормальных показателях должно отсутствовать.
ТКБ (количество термотолерантных колиформных бактерий). Должно также отсутствовать.

Нужно иметь в виду, что их присутствие не всегда приводит к кишечным заболеваниям.

Химический

Химический (физико-химический) анализ воды является основным и предусматривает не только исследование наличия и количества какого-то одного элемента или их соединения, но и их групп, отвечающих за какое-то общие свойства воды – жесткость, кислотность, окислительно-восстановительный потенциал (Eh), перманганатный индекс.

Наиболее важными являются следующие параметры:

Кислотность (pH). Характеризует собой активность ионов водорода, от которых зависит скорость различных биохимических реакций, а также коррозионная агрессивность воды.
Высокие показатели pH говорят о щелочной среде, низкие – о кислой. Для человека наиболее приемлемыми значениями рН являются 6,5-8,5.
Общая жесткость. Это суммарное содержание солей кальция и магния. Измеряется в градусах жесткости (°Ж). Нормальное значение – 7-10 мг-экв/л или 350 мг/л. Высокая жесткость выводит из строя сантехническое и кухонное оборудование, создает проблемы при стирке и купании, изменяет в негативную сторону вкус напитков и супов.
Содержание конкретных элементов и соединений, влияющих на питьевые свойства воды. Измеряется в Мг/Дм3. Допустимая норма для каждого элемента своя. Проверяются:
- Железо.
- Фтор.
- Хлориды.
- Сульфаты.
- Нитраты.
- Нитриты и др.

Каждый элемент придает воде особые свойства, которые влияют на качество воды. Количество контролируемых элементов и параметров может достигать двухсот.