3.10. Опробование водоносных пластов. Применение эрлифтов

В процессе бурения скважин на воду производят различные виды откачек воды.

Откачку проводят для того, чтобы очистить воду от примесей, взвешенной породы, мути, а также установить дебит скважины и подготовить ее к эксплуатации. Опробование скважин включает прокачку, пробно-эксплуатационную и опытную откачки.

Прокачка требуется для очистки скважины от шлама и глинистого раствора. В период прокачку делают замеры расхода и уровня воды, ведут наблюдения за степенью осветления откачиваемой воды и количеством выносимой с водой породы. Прокачку проводят в течение нескольких часов чаще всего желонкой, эрлифтом или соответствующим насосным оборудованием. Прокачка нужна и как вспомогательная работа перед пробно-эксплуатационной или опытной откачкой. Данные прокачки используются для ориентировочной оценки водообильности вскрытого водоносного горизонта.

Пробно-эксплуатационная и опытная откачки являются самостоятельными работами и проводятся при опробовании скважины.

Для установления возможности получения запроектированного дебита применяют пробно-эксплуатационную откачку, по результатам которой выбирают оборудование для опытной откачки и определяют ее режим. Допускают также откачки с одним понижением уровня при условии получения запроектированного дебита.

Опытная откачка позволяет определить производительность скважины, устойчивость дебита, радиус влияния, связь намечаемого к эксплуатации пласта с поверхностными водами или смежными водоносными горизонтами, а также установить взаимодействие между близ расположенными скважинами.

Откачки следует вести не менее чем при двух понижениях с дебитом, составляющим при большем понижении 75% проектной производительности.

Продолжительность откачек из скважины, как правило, должна составлять 1-3 суток на каждое понижение. При этом необходимо добиться полного осветления воды и стабильности понижения уровня при определенном дебите.

В отдельных случаях продолжительность откачек может быть более длительной в связи с интенсивным выносом мелких песчаных фракции из фильтровых обсыпок и водоносного горизонта.

Продолжительность опытной откачки зависит от характеристик водоносных пород, гидравлического режима и количества опробованных скважин (табл. 45).

Таблица 45

Ориентировочная продолжительность опытных откачек на максимальное понижение уровня воды

Водоносные породы	Коэф. фильтрации, м/сут		Гидравл. режим		Продолжительность откачки, сут
					одиночная скважина		группа скважин
Грунтовые и неглубокие напорные воды
Трещиноватые и закарстованные породы, гравийно-галечниковые отложения, крупные и средне-зернистые пески	Более 30	Напорный Безнапорный		2-3 3-4		3-5 4-6
То же	10-30	Напорный Безнапорный		3-4 4-6		4-6 5-7
Неоднородные крупно- средне-, мелкозернистые пески	5-10	Напорный Безнапорный		4-6 5-7		5-7 6-8
Глубокие напорные воды
Трещиноватые породы, пески	0,5-5	Высоконапорные		3-5		5-7
то же	менее 0,5	Высоконапорные		5-7		7-10

По данным откачки составляется график зависимости дебита от глубины понижения уровня Q=f(S).

Если при построении графика по данным откачки получается вогнутая линия (рис. 34а), т.е. с увеличением понижения удельный дебит как бы возрастает, (чего в действительности быть не может), то это свидетельствует о дефектах откачки (ошибки при замерах дебита или понижения).

График типа II (рис.346) показывает, что дебит в напорном горизонте растет по закону прямой, а удельный дебит является величиной постоянной.

График типа III (рис.34в) показывает, что водоносный горизонт является безнапорным.

Рис.34. Графики зависимости дебита от понижения уровня воды в скважине

В большинстве случаев опробование скважины производят с помощью

эрлифта (рис. 35).

Рис. 35. Схема эрлифта

1 - воздухопроводная труба;

2 - водоподъемная труба;

3 – смеситель.

Расчет работы эрлифта при опробовании скважины заключается в определении глубины погружения смесителя и давления воздуха при пуске и нормальной работе компрессора. Глубина погружения смесителя:

, м, (89)