30.07.2021

Удельный дебит скважины это: Как определить удельный дебит скважины – УДЕЛЬНЫЙ ДЕБИТ СКВАЖИНЫ — это… Что такое УДЕЛЬНЫЙ ДЕБИТ СКВАЖИНЫ?

Содержание

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/ (Hд – Hст), где:

D – дебит скважины, м3/ч;

H – глубина скважины, м;

V – производительность насоса, м3/ч;

Hд – динамический уровень, м

 Hст – 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:

Dуд = (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 Dуд = 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 Dмакс = Dуд х hмакс. В нашем случае Dмакс = 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 – Vск)/Т, где

V – производительность насоса, м3/ч;

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

Vск – 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 2м

3/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.

УДЕЛЬНЫЙ ДЕБИТ СКВАЖИНЫ — это… Что такое УДЕЛЬНЫЙ ДЕБИТ СКВАЖИНЫ?


УДЕЛЬНЫЙ ДЕБИТ СКВАЖИНЫ
отношение дебита скважины, выраженного в л/сек, к понижению уровня воды в скважине в м.

Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Гостоптехиздат. Составитель: А. А. Маккавеев, редактор О. К. Ланге. 1961.

  • УДЕЛЬНЫЙ ВЕС
  • УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ПОДЗЕМНОГО ПОТОКА

Смотреть что такое «УДЕЛЬНЫЙ ДЕБИТ СКВАЖИНЫ» в других словарях:

  • ДЕБИТ СКВАЖИНЫ УДЕЛЬНЫЙ — количество воды, выдаваемое скважиной при откачке или самоизливом (в л/сек) при понижении уровня воды в ней на 1 м. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 …   Геологическая энциклопедия

  • УДЕЛЬНЫЙ ДЕБИТ — количество воды, получаемое из колодца (скважины) при понижении уровня воды в нем на 1 м. У. д. частное от деления количества откачиваемой воды на понижение ее уровня. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное… …   Технический железнодорожный словарь

  • Дебит — (от франц. debit сбыт, расход)         объём жидкости (воды, нефти и др.) или газа, поступающих в единицу времени из естественного или искусственного источника (колодца, буровой скважины и др.). Д. жидкости выражается в литрах в секунду или… …   Большая советская энциклопедия

  • дебіт свердловини питомий — дебит скважины удельный specific well flow rate *spezifische Sondenförderrate – кількість рідини, що надходить на поверхню за одиницю часу при зниженні рівня в свердловині на 1м …   Гірничий енциклопедичний словник

  • Методические рекомендации по организации и ведению мониторинга подземных вод на мелких групповых водозаборах и одиночных эксплуатационных скважинах — Терминология Методические рекомендации по организации и ведению мониторинга подземных вод на мелких групповых водозаборах и одиночных эксплуатационных скважинах: 2.5. Законодательной и нормативной базой создания и ведения мониторинга подземных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • режим — 36. режим [частота вращения] «самоходности»: Режим [минимальная частота вращения выходного вала], при котором газотурбинный двигатель работает без использования мощности пускового устройства при наиболее неблагоприятных внешних условиях. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Великолукский район — Великолукский район …   Википедия

  • режим эксплуатации — 3.10.4 режим эксплуатации: Интенсивность использования сооружения по назначению с параметрами, определяемыми проектом или установленными в процессе эксплуатации сооружения. Источник: ГОСТ Р 54523 2011: Портовые гидротехнические сооружения.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Режим эксплуатации скважин. — 6.3. Режим эксплуатации скважин. Каждая скважина эксплуатируется в определенном режиме, т.е. при определенном дебите и понижении уровня, которые рекомендованы в ее паспорте или лицензии на право добычи. Если в процессе эксплуатации параметры ее… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Большой Сахарский артезианский бассейн —         Алжиро Тунисский артезианский бассейн, расположен в осн. на терр. Алжира, охватывает также юж. половину Туниса и частично Ливию. Пл. ок. 600 тыс. км2. Приурочен к погружению Сахарской плиты с докембрий ским фундаментом. На С. ограничен… …   Геологическая энциклопедия

Удельный дебит скважины

Удельный дебит является основным параметром, отражающим всю сумму факторов, от которых зависит водообильность скважины. Он определяется не только ее водообеспеченностью, но и проницаемостью пород и мощностью вскрытого водоносного горизонта. Кроме того, он зависит от конструкции приемной части самой скважины.

Опыт показывает, что водопроницаемость пород и, следовательно, удельные дебиты скважин значительно изменяются даже на небольших расстояниях. Иногда удельный дебит одной скважины составляет 20 м3/ч, а удельный дебит скважины, пройденной на тот же водоносный горизонт на небольшом расстоянии от первой, не превышает 1—2 м3/ч, хотя по глубине и конструкции эти скважины отличаются незначительно.
Очень важно при проектировании разведочно-эксплуатационных скважин определить слой, в котором водоносные породы наиболее проницаемы; этот слой должен быть полностью захвачен приемной частью скважины. При получении воды из аллювиальных песков нужно учитывать, что по мере приближения к подошве аллювиальной толщи крупность песков и их проницаемость обычно увеличиваются. Очень часто наиболее интенсивная открытая трещиноватость водоносных известняков, образующих артезианские водоносные горизонты, приурочена к самым верхним слоям толщи; если же эти слои будут перекрыты глухой колонной обсадных труб, то скважина практически может оказаться безводной.

Трещиноватые породы могут залегать иначе. Например, как указывает В. М. Гаврилко (1951), породы мергельно-меловой толщи верхнего мела в одном из районов Днепровско-Донецкой мульды образуют по вертикали три зоны, отличающиеся фильтрационными свойствами:

  • 1) слабопроницаемую зону заиливания мощностью 5—10 м, находящуюся на контакте с покрывающими породами;
  • 2) зону мощностью 20—30 м, породы которой имеют максимальную трещиноватость и большую проницаемость;
  • 3) зону плотных мергелей, практически водоупорных, залегающих на 30—40 м ниже кровли мергельно-меловой толщи.

При таком характере фильтрационных свойств толщи приходится проектировать приемные части разведочно-эксплуатационных скважин в интервале залегания пород второй зоны, при этом удельные дебиты скважин достигают 40 м3/сутки. Те скважины, в которых водоносные породы второй зоны закрыты, оказываются практически безводными.

Изменчива проницаемость трещиноватых кристаллических и закарстованных пород. Как будет освещено далее, наиболее проницаемые зоны приурочены здесь к контактам различных пород, или к полосам тектонических разрывов, или связаны с развитием древней и современной гидрографической сети и т. д.

Из сказанного видно, что положение приемной части скважины оказывает большое влияние на ее удельный дебит. Скважина может вскрыть водообильный водоносный горизонт, но вследствие того, что не учтены состав, строение и характер водопроницаемости пород, она может дать мало воды.

Во время откачки уровень воды в стволе скважины устанавливается ниже уровня воды в застольной части водоносного горизонта, вследствие чего понижается удельный дебит скважины. Это обусловлено искривлением линий токов (в несовершенных скважинах, а для безнапорных вод и в совершенных скважинах), а также сопротивлением фильтра.

Влияние первого фактора иллюстрируется следующей схемой. Если из точки А пересечения поверхности грунтовых вод со стенкой скважины провести линию равного напора, то она будет иметь вид кривой с выпуклостью во внешнюю сторону (рис. 3). У подошвы водоносного горизонта (точка В) эта кривая будет иметь вертикальное направление. На участке, заключенном между этой кривой и стенками приемной части скважины, а также и в стволе самой скважины уровень воды должен находиться ниже уровня воды в точке А, иначе вода не будет двигаться в скважине. Таким образом, здесь резко падает уровень воды.

Основываясь на данных экспериментальных исследований, С. К. Абрамов предложил следующую эмпирическую формулу для определения скачка уровня воды у ствола скважины при ее откачке


где ?h — скачок уровня в м;
Q — дебит скважины в м3/сутки;
S — понижение уровня воды в скважине в м;
k — коэффициент фильтрации водоносных пород в м/сутки;
F — рабочая площадь фильтра в м2, равная ?dl (здесь d — диаметр фильтра, l — его длина).
Коэффициент ? для совершенных скважин С. К. Абрамов рекомендует ориентировочно принимать:

  • для сетчатых и гравийных фильтров — 0,15 — 0,25 (в среднем 0,20)
  • для дырчатых, щелистых и проволочных фильтров — 0,06—0,08 (в среднем 0,07)

Для несовершенных скважин указанные значения коэффициента ? увеличиваются в 1,2—1,5 раза; поправки увеличиваются с уменьшением отношения величины погружения фильтра к мощности водоносного горизонта.

Уравнение (III.9) показывает, что чем больше дебит скважины и понижение уровня воды в ней и меньше проницаемость водоносных пород, а также чем меньше диаметр и длина приемной части скважины, тем больше скачок уровня воды. Это следует учитывать при определении предполагаемого удельного дебита проектируемой разведочно-эксплуатационной скважины.

При малом диаметре скважины и небольшой длине ее приемной части в зоне водоносного горизонта, непосредственно прилегающей к скважине, значительно увеличивается скорость фильтрации, что вызывает дополнительные потери напора. Эти потери еще больше возрастают, если скорость движения воды превышает критическую скорость перехода ламинарного движения в турбулентное.

И. Ф. Володько (1953) на основании проведенных им исследований дает предельные значения эксплуатационных дебитов скважин, при которых ламинарное движение не переходит в турбулентное при подходе воды к приемной части скважины. Из рис. 4 видно, что в маломощных водоносных горизонтах, приуроченных к мелкозернистым и среднезернистым пескам, даже в скважинах с небольшими расчетными дебитами не следует устанавливать фильтры с диаметром менее 100 мм. Для обеспечения большей водообильности диаметры приемных частей разведочно-эксплуатационных скважин должны быть не менее 150—200 мм.

Р. Смит (1963) для определения влияния, диаметра скважины на ее удельный дебит q предложил эмпирическую формулу

где Q — общий дебит скважины; с — коэффициент, зависящий от диаметра и конструкции приемной части скважины.

Так, сравнивая две скважины, пробуренные в штате Огайо (около г. Кантона), глубиной 32 м каждая, он получил коэффициент с для одной скважины равным 6,1, а другой 0,03. Первая скважина имела диаметр фильтра 330 мм, вторая же 660 мм (включая гравийную обсыпку).

Другие элементы конструкции приемной части скважины (скважность перфорированного каркаса, тип фильтра и т. п.) также отражаются на ее дебите, так как создают дополнительные сопротивления движению воды. Поэтому при проектировании разведочно-эксплуатационной скважины нужно выбирать такую конструкцию приемной части, которая для данных водоносных пород обеспечит минимальные входные сопротивления движению воды.
Из приведенных ранее уравнений Дюпюи (III.1) и (III.2) удельный дебит водозаборной скважины q равен:

  • для совершенных скважин, питающихся грунтовыми (ненапорными) водами

  • для совершенных скважин, питающихся артезианскими (ненапорными) водами

По уравнениям (III.11) и (III.12) удельные дебиты скважин, питающихся грунтовыми водами, уменьшаются при увеличении понижения уровня воды в них, а удельные дебиты артезианских скважин остаются постоянными независимо от понижения уровня воды (рис. 5 и 6). Однако опыт показывает, что удельные дебиты артезианских скважин при значительном увеличении общего дебита становятся меньше вследствие возрастания сопротивлений движению воды, проходящей через фильтр и породы, окружающие приствольную часть скважины.

При проектировании одиночной разведочно-эксплуатационной скважины обычно трудно определить ее предполагаемый удельный дебит. Чаще всего для этого используется опыт бурения, опробования и эксплуатации существующих водозаборных скважин, находящихся в этом районе и питающихся тем же водоносным горизонтом. Однако окончательно удельный дебит разведочно-эксплуатационной скважины устанавливается уже после ее бурения во время пробной или опытной откачки. Не всегда прогноз удельного дебита скважины в дальнейшем подтверждается, поэтому в проекте эту величину не следует завышать. При прогнозировании удельного дебита проектируемой скважины необходимо учитывать особенности местных гидрогеологических условий и намечаемую конструкцию ее.

Проектирование разведочно-эксплуатационных скважин для водоснабжения.
Белицкий А.С., Дубровский В.В., Издательство «Недра», 1968

что это такое и как его определить

Что такое дебит скважины, интуитивно понятно, пожалуй, каждому. Это одна из важнейших характеристик данного источника водоснабжения. Знание этой величины позволяет, во-первых, оценить возможность скважины поставлять определенный объем воды. Во-вторых, подобрать подходящий эксплуатационный насос.


Содержание статьи

Дебит скважины на участкеДебит скважины на участке

Дебит — одна из важнейших характеристик источника водоснабжения

Дебит скважины: как его определить

Расчет дебита скважины производят, исходя из ее габаритов и расстояния находящегося в ней водного уровня от поверхности. Причем надо учитывать, что указанное расстояние может изменяться. Его величина определяется временем года, погодой и техническим состоянием скважины.

Формула расчета дебита скважины носит имя ученого Дюпюи. Причем ею пользуются не только при расчетах скважин на воду, но и газовых и нефтяных стволов. Кроме того, существует и упрощенный метод расчета. В принципе, его точность вполне достаточна, чтобы вычислить производительность насоса. Вычисляя расход, определяют дебет как удельный, так и реальный.



Читайте также: Что лучше – скважина или колодец

Динамический и статический уровни

Дебит скважины рассчитать можно, если известны определенные исходные данные. Этими данными являются:



  • урез воды статический;
  • уровень воды динамический;
  • высота поднимающегося в водозаборе водяного столба.
Дебит скважины - уровниДебит скважины - уровни

Статический и динамический уровни

Чтобы установить данные параметры, необходимо произвести соответствующие замеры. Для этого используются: шнур, грузик и рулетка.

Как правило, замеры производятся с соблюдением следующего алгоритма:



  1. Статический уровень (Hст) определяют по истечении 2 часов после отключения откачивающего насоса. Данный замер, впрочем, как и определение уровня динамического, дает возможность установить расстояние от водяного зеркала в водозаборной шахты до поверхности земли. Измерение производят путем опускания шнура с грузиком. Причем гайку опускают на самое дно скважины. А на шнуре делают отметку, соответствующую устью выработки. Достав шнур, замеряют его сухую часть. Ее длина соответствует искомой величине Hст.
  2. Динамический уровень (HДН) определяют при работающем насосе. Причем следует подчеркнуть, что уровень этот зависит от производительности агрегата. В ходе замера насос опускают по скважине, следуя за падением уровня воды. Опускание помпы прекращают, как только урез стабилизируется. И в этот момент шнуром замеряют глубину залегания зеркала. Чтобы повысить точность замера, операцию повторяют, используя насос другой мощности.
  3. Высоту водяного столба (Hв) определяют путем вычитания величины статического уровня из общей глубины скважины.

Разница уровней позволяет оценить дебит скважины: чем меньше она, тем больше уровень водоотдачи скважины. Водозабор считается высокопроизводительным, если разница составляет не превышает 1 м. Для артезианских источников характерно совпадение статического и динамического уровней.

Прочтите также: Бурение скважины и ее обслуживание



Как определить производительность насоса

Однако знание только величины уровней недостаточно для расчета дебита. Для этого также необходимо знать производительность насоса (P). Ее можно определить по паспорту агрегата или по маркировке на его шильдике.

Если эта информация отсутствует, производительность можно установить, используя расходомер или счетчик. Это также можно сделать, пользуясь мерным сосудом и секундомером следующим образом:

  • берут канистру какой-то определенной вместимости, например, 20 л;
  • запускают насос, чтобы он откачивал воду из скважины;
  • струю воды направляют в канистру и запускают секундомер;
  • секундомером определяют продолжительность заполнения емкости.
Дебит скважины - производительностьДебит скважины - производительность

Определение дебита скважины с помощью канистры

Затем производят несложные вычисления. Если, например, продолжительность заполнения равна 50 с, то производительность насоса определяется так:

20:50=0,4 л/с

В результате почасовая производительность составит:

0,4×3600:1000=1,44 м³/ч

Как рассчитывается дебит скважины по упрощенной методике

Чтобы определить этим способом дебит скважины, использую формулу:

Д=P:(Hдн-Hст)×Hв

Причем значение символов соответствует ранее использованным.

Например, возьмем конкретную ситуацию со следующими исходными данными:

  • величина статического уровня Hст равняется 20м;
  • величина динамического уровня Hдн равняется 23 м;
  • глубина скважины составляет 30 м;
  • величина водяного столба Hв равняется 10 м;
  • производительность насоса (P) равна 1,44 м³/ч.

Если подставить в формулу указанные значения, то получим:

Д=1,44:(23-20)×10=4,8 м³/ч

В результате с достаточной точностью можно определиться и с мощностью скважинного насоса.

Насос в скважинеНасос в скважине

С выбором скважинного насоса не случится ошибки, если дебит скважины определен верно

Удельный дебит скважины

Вполне понятно, что если скважину оснастить более мощным насосом, то динамический уровень упадет. А это влечет за собой снижение и фактического дебита. Чтобы оценка водозабора была более объективной, пользуются таким понятием, как удельный расход.

Удельный расход – это объем откачанной жидкости, обусловливающий опускание водяного зеркала на 1 м.

Чтобы вычислить величину данного показателя, требуется заново определить динамический уровень, используя насос иной производительности.

Удельный дебит рассчитывается по формуле:

ДУД=(P2-P1):(h2-h1),

где:

  • P2, P1 – производительность первого и второго насоса;
  • h2-h1 – разность понижений водного зеркала при обеих процедурах.

Теперь буквенные показатели в формуле заменим конкретными числами. Например, производительность второго насоса равняется 2,5 м³/ч. А соответствующий ему динамический уровень составляет 26 м. При подобных значениях величина удельного дебита составит:

ДУД=(2,5-1,44):(26-23)=0,38 м³/ч

То есть отдача скважины возрастет на эту величину, если HДН увеличится на 1 м.

Итак, если средний дебит скважины на дачном участке составляет 2,0 м³/ч, то при его увеличении на 0,38 м³/ч зеркало спустится на 1 м. Следовательно, для обеспечения постоянства подачи воды скважинный насос следует опустить на 1 м ниже отметки динамического уровня.

Скважина на дачном участкеСкважина на дачном участке

Расчет удельного дебита позволяет обеспечить постоянство водоснабжения из скважины

Реальный дебит скважины

Расчеты, производимые с использованием удельного дебита, дают результат, близкий к реальному. Однако в ходе расчетов следует учесть расстояние между устьем скважины и началом зоны фильтрации (HФ). Тогда реальный дебит скважины (ДР) можно вычислить, используя формулу:

ДРУД×(HФ-HСТ)

Например, допустим, что величина HФ равна 28 м. Реальный дебит скважины при этом допущении составит:

ДР=0,38×(28-20)=3,04 м³/ч

В результате упрощенного расчета мы получили Д=4,8. Однако величина реального дебита оказалась меньше размера дебита, вычисленного первым способом, на 37%. Выбирая насос для установки на скважину, его производительность следует принимать меньшей на 20%. То есть менее 2,4 м³/ч. Иными словами, менее 58 м³ в течение суток.

Как определить дебит скважины в полевых условиях (видео)

Снижение дебита

По мере эксплуатации скважины ее характеристики постепенно падают. Это происходит в результате причин как естественного, так и технического характера. К ним, в частности, относятся:

  1. Сезонность. Уровень подземных вод реагирует на сильные заморозки и засухи. Однако изменение водоотдачи, как правило, бывает незначительным и непродолжительным.
  2. Износ узлов и отдельных элементов насоса. Но надо помнить, что выполнение профилактических работ продлевает его долговечность.
  3. Засорение фильтра. Однако проводя его периодическую очистку от песка и известковых отложений, заменяя элементы конструкции, можно обеспечить восстановление дебита в изначальном объеме.
  4. Выработка запасов, содержащихся в водоносном горизонте.

В рамках последнего случая продлить жизнь источника можно, установив на устье скважины герметичный оголовок. В принципе, это позволяет нейтрализовать противодавление атмосферы. А оно равняется 10 м водного столба. Повысятся оба уровня – динамический и статический. А дебит скважины возрастет.

Дебит скважины - устройствоДебит скважины - устройство

Установка оголовка позволяет избежать сокращения дебита скважины

Итак, вы узнали, как определить дебит скважины. Надеемся, что данная информация поможет вам при обустройстве собственного источника водоснабжения.

Автор статьи: Сергей Минеев, написано статей: 868. Комментировал: 2304 раз. Сергей МинеевСергей Минеев

Я вкладываю в написанные мной материалы всю свою душу и все свои знания в надежде, что это будет полезно посетителям нашего сайта. Буду очень признателен всем, кто решит написать свое мнение о моей работе, свои замечания и предложения в форме для комментариев, имеющейся после каждой из опубликованных мной статей.

ДЕБИТ СКВАЖИНЫ УДЕЛЬНЫЙ — это… Что такое ДЕБИТ СКВАЖИНЫ УДЕЛЬНЫЙ?


ДЕБИТ СКВАЖИНЫ УДЕЛЬНЫЙ
— количество воды, выдаваемое скважиной при откачке или самоизливом (в л/сек) при понижении уровня воды в ней на 1 м.

Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978.

  • ДЕБИТ КОЛОДЦА (СКВАЖИНЫ)
  • ДЕБИТОМЕР

Смотреть что такое «ДЕБИТ СКВАЖИНЫ УДЕЛЬНЫЙ» в других словарях:

  • УДЕЛЬНЫЙ ДЕБИТ СКВАЖИНЫ — отношение дебита скважины, выраженного в л/сек, к понижению уровня воды в скважине в м …   Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

  • УДЕЛЬНЫЙ ДЕБИТ — количество воды, получаемое из колодца (скважины) при понижении уровня воды в нем на 1 м. У. д. частное от деления количества откачиваемой воды на понижение ее уровня. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное… …   Технический железнодорожный словарь

  • Дебит — (от франц. debit сбыт, расход)         объём жидкости (воды, нефти и др.) или газа, поступающих в единицу времени из естественного или искусственного источника (колодца, буровой скважины и др.). Д. жидкости выражается в литрах в секунду или… …   Большая советская энциклопедия

  • дебіт свердловини питомий — дебит скважины удельный specific well flow rate *spezifische Sondenförderrate – кількість рідини, що надходить на поверхню за одиницю часу при зниженні рівня в свердловині на 1м …   Гірничий енциклопедичний словник

  • Методические рекомендации по организации и ведению мониторинга подземных вод на мелких групповых водозаборах и одиночных эксплуатационных скважинах — Терминология Методические рекомендации по организации и ведению мониторинга подземных вод на мелких групповых водозаборах и одиночных эксплуатационных скважинах: 2.5. Законодательной и нормативной базой создания и ведения мониторинга подземных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Соединённые Штаты Америки —         (United States of America), США (USA), гос во в Cев. Aмерике. Пл. 9363,2 тыс. км2. Hac. 242,1 млн. чел. (1987). Cтолица Bашингтон. B адм. отношении терр. США делится на 50 штатов и федеральный (столичный) округ Kолумбия. Oфиц. язык… …   Геологическая энциклопедия

  • Российская Советская Федеративная Социалистическая Республика —         самая крупная среди союзных республик CCCP по терр. и населению. Pасположена в вост. части Eвропы и в сев. части Aзии. Пл. 17,08 млн. км2. Hac. 145 млн. чел. (на 1 янв. 1987). Cтолица Mосква. B состав РСФСР входят 16 авт. республик, 5 авт …   Геологическая энциклопедия

  • режим — 36. режим [частота вращения] «самоходности»: Режим [минимальная частота вращения выходного вала], при котором газотурбинный двигатель работает без использования мощности пускового устройства при наиболее неблагоприятных внешних условиях. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Великолукский район — Великолукский район …   Википедия

  • режим эксплуатации — 3.10.4 режим эксплуатации: Интенсивность использования сооружения по назначению с параметрами, определяемыми проектом или установленными в процессе эксплуатации сооружения. Источник: ГОСТ Р 54523 2011: Портовые гидротехнические сооружения.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

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 = .
  • 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:

Dск = (U/(Hдинст))·Hв = (3/(8,5-6))*4 = 4,8 м3/ч,

где:

Вывод: дебет скважины равен 4,8 м3.

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 м3/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:

Dу = (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:

Dск = (Нфст)·Dу = (8-6)·1 = 2 м3/ч,

где:

  • Hф = 8 м — начало уровня фильтрационной зоны.

Вывод: дебет скважины равен 2 м3.

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:

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 характеристикРис.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:

Дт = Пч /( Вдин – Вст) х Встолб, где

Дт – дебит скважины;

Пч – часовая производительность, м3/час;

Вдин – динамический уровень, метр;

Вст – 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:

Дуд = О2 – О12 – В1, где

Дуд – 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:

Др =( Вф – Встат) х Дуд, где

Др – реальное значение дебита скважины, м3/час;

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

Встат – значение статистического уровня;

Дуд – 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:

Формула Дюпюи 1

, где

k – способность к проницаемости, мкм2;

h – размер несущего пласта по толщине, м;

m – показатель вязкости, Па*с;

Rc, Rk — радиус ствола и питательного контура.

Классификация несовершенств пробуренных стволов

Дюпюи классифицирует дефекты стволов следующим образом

  • несовершенство вскрытия представляет собой неполное прохождение

рисунок пласта 1

пласта по его толщине. Обозначается как С1;

  • несовершенство как характер открытия пласта, означает наличие

рисунок пласта 2

перфорированной обсадки стенок скважины. Обозначение – С2.

  • несовершенство по Дюпюи, связанное с качеством вскрытия пласта

рисунок пласта 3

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:

Формула Дюпюи 2

Коэффициент несовершенства по Дюпюи выражается следующим соотношением:

Формула Дюпюи 3

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *