Что такое дебит скважины и как его определить

Что такое дебит скважины и как его определить

Что такое дебит скважины и как его определить

Комплексная характеристика, позволяющая оценить возможность выработки поставлять воду в заданном режиме пользования, называется дебит скважины. Нахождение параметра необходимо для выбора эксплуатационного насоса. Снижение величины показателя говорит о проблемах с водозабором.

Дебит скважины

Скважина – бесплатный источник чистой воды.

Определения дебита

Расходную характеристику источника узнают, основываясь на габаритах выработки и расстоянии зеркала в ней от земной поверхности, которое меняется в зависимости от времени года, погоды, технического состояния скважины. Рассчитывают дебит, воспользовавшись формулой Дюпюи для нефтяных и газовых стволов или упрощенным методом, точности которого достаточно, чтобы определить производительность помпы. При вычислениях расхода находят дебеты удельный и реальный.

Динамика, статика и высота столба воды

Для выполнения расчетов по расходным показателям выработки потребуются исходные данные. К ним относятся: урез жидкости в стволе статический и динамический, высота водного столба. Чтобы узнать характеристики, нужно произвести замеры с помощью шнура, грузика, рулетки.

Последовательность операций:

  1. Статический уровень (Нст) узнают спустя 2 часа после завершения работы откачивающего насоса. Эта характеристика, как и динамический урез, показывает расстояние от поверхности земли до зеркала воды в стволе. Шнур с привязанной гайкой опускают до дна, отмечают на нем устье выработки и вытаскивают. Измерение сухого отрезка укажет на величину Нст.
  2. Динамический урез (Ндн) определяется при включенном насосе, от производительности которого и зависит. Помпу опускают в скважину по мере падения в стволе уровня воды до тех пор, пока урез не стабилизируется. После откачки выполняют измерение зеркала с помощью шнура. Для большей точности замеры повторяют с насосом другой мощности.
  3. Высота столба (Нв) определяется арифметически: из длины скважины вычитают величину статического уреза.
Дебит скважины

Расположение уровней в скважине и их высота.

По разнице уровней судят о дебите выработки: чем меньше разрыв, тем больше водоотдача скважины. Высокопроизводительный водозабор характеризуется дистанцией 1 м, у артезианских источников статический и динамический уровни совпадают.

Определение производительности насоса

При расчете дебита понадобится еще один показатель, участвующий в расчетной формуле,- производительность (Р) откачивающего насоса для скважины. Узнают величину из паспорта помпы или маркировки, нанесенной на шильдике – закрепленной на корпусе прибора металлической бирке.

Если информацию обнаружить не удалось, пользуются расходомером, счетчиком или определяют расход при помощи мерного сосуда и секундомера.

Дебит скважины

Расчет производительности скважины.

Порядок проведения измерений:

  • взять канистру установленной емкости, например, 20 л;
  • запустить насос на воде, находящейся в скважине;
  • направить струю из шланга в емкость и отметить время секундомером;
  • определить период наполнения канистры по отметке хронометра.

Если помпа закачала контейнер за 50 секунд, то ее производительность составляет 20/50=0,4 л/с. Тогда часовой расход в кубометрах получится 0,4*3600/1000=1,44 м³/ч.

Упрощенный расчет

Для определения дебита подземной выработки пользуются формулой Д=Р/(Ндн-Нст)*Нв. Значения показателей расшифрованы выше.

В качестве примера рассматривается ситуация, характеризующаяся обстоятельствами:

  • глубина скважины – 30 м, столб воды в ней Нв=10 м;
  • статический уровень Нст=20;
  • динамический урез Ндн=23 м;
  • производительность откачивающего насоса может посчитаться согласно предыдущему примеру: Р=1,44 м³/ч.

В формулу подставляются значения показателей. Д=1,44/(23-20)*10=4,8 м³/ч. Точность представленного расчета обеспечивает возможность выбора подходящего для скважины насоса.

Удельный дебит

Когда на скважину ставят насос мощнее, динамический уровень падает, а с увеличением его абсолютного значения фактический дебит снижается. Более объективную оценку водозабору дает удельный расход, который характеризуется объемом откачанной воды при понижении уровня на 1 м ствола. Для вычисления показателя проводят повторное определение динамического уровня при иной производительности насоса.

Формула удельного дебита имеет вид Дуд=(Р2-Р1)/(h2-h1), где:

  • Р1, Р2 – интенсивность первой и второй откачек, м³/ч;
  • (h2-h1) – разница снижений уреза воды после каждой из процедур.

В продолжение предыдущего примера: насос 2 имеет ресурс 2,5 м³/ч. Динамический уровень с 23 возрос до 26 м. В таких условиях удельный дебит Дуд=(2,5-1,44)/(26-23)=0,38 м³/ч – на эту величину увеличится отдача скважины, если Ндн возрастет на 1 м.

При среднем дебите водозаборных выработок на дачных участках 2,0 м³/ч, увеличение расхода на 0,38 вызовет понижение зеркала на 1 м. Исходя из этого, скважинный насос опускают ниже динамического уровня не меньше чем на 100 см.

Реальный дебит

Расчет на основе удельного расходного показателя дает результат, приближенный к реальному дебиту. При вычислениях учитывается расстояние от устья скважины до начала зоны фильтрации (Нф). С учетом заданных параметров вымышленной выработки принимается, что Нф=28 м. Объективная водоотдача рассчитывается из выражения Др=Дуд*(Нф-Нст). Для рассматриваемых условий Др=0,38*(28-20)=3,04 м³/ч.

Упрощенный расчет показал результат Д=4,8. Реальный дебит оказался ниже вычисленного первым способом расхода на 37%. При выборе насоса для скважины его производительность принимают меньшей на 20%: <2,4 м³/ч или до 58 м³/сутки.

Снижение дебита

В процессе эксплуатации выработки расходные характеристики источника постепенно снижаются. Причины ослабевания подпора подземных вод бывают естественного и технического характера.

Их несколько:

  1. Засорение фильтра. Периодическая очистка от известковых наслоений и песка, замена элементов конструкции обеспечивают восстановление дебита в прежнем объеме.
  2. Износ деталей скважинного насоса. Профилактические ремонты продлевают срок его службы.
  3. Сезонность. Подземные воды реагируют на морозную зиму и засушливое лето. Изменения водоотдачи незначительные и непродолжительные.
  4. Выработка запасов водоносного горизонта.
Дебит скважины

Снижение дебита.

В последнем случае продлить существование источника помогает оборудование устья скважины герметичным оголовком. Таким образом убирается противодавление атмосферы, которое равно 10 м водного столба. В результате статический и динамический уровни повысятся, дебит выработки увеличится.

Комментировать
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock
detector