Расчет бурения скважины на воду

После завершения буровых работ и выполнения предварительных процедур по укреплению устья скважины компания обязана оформить акт на скважину. Документ вводит ряд проектных характеристик и параметров, полученных путем замера и расчета водозаборных скважин. Впоследствии бурильщики составляют протокол обследования скважины и акт приемки. Проверочный расчет водоотдачи скважины и оформленные документы необходимы для получения от заказчика письменного подтверждения способности водозабора обеспечить необходимое количество воды на поверхности и, как следствие, оплаты выполненных работ.

 

 

Как выполняется расчет скважины по воде

Помимо технологических и геологических данных о месте и глубине бурения, в протокол обследования включаются данные об обводненности скважины, а именно:

• Уровень воды в колодце или оболочке колодца в состоянии покоя также называется статическим. Измерьте его, чтобы рассчитать колодец в метрах от поверхности земли до поверхности воды;
• Глубина уровня грунтовых вод, то есть высота расположения фильтрующей части обсадной колонны над дном колодца;
• Динамический или практичный уровень воды при работающем насосе. При работающем насосе уровень воды в колодце опускается на несколько метров, важно знать эту характеристику, чтобы рассчитать оптимальную глубину погружения насоса;
• Данные по дебиту скважины под нагрузкой, полученные расчетом по измеренным параметрам. Эта характеристика называется расходом водозабора или колодца.

Важно! Продуктивность скважины любого типа, будь то артезианская или наземная, оценивается путем расчета дебита.

 

 

Специалисты по бурению рассчитывают расход по классической формуле D = (Vh ∙ H) / (hc-hd). Эта величина, в принципе, характеризует водозаборность скважины. В числителе указана производительность водяного насоса, в знаменателе - разница между статическим и динамическим значением уровня в бочке. Чем меньше потеря жидкости, тем больше перепад уровней, чем меньше полученное значение, тем ниже качество скважины. Только с расчетом можно подтвердить, что специалисты компании смогли правильно провести разведку и бурение скважины.

Применение расчетных характеристик

По мере того, как вы знакомитесь с методом расчета, возникает вопрос, зачем среднему потребителю значение охвата. Фактически, потеря воды - единственный способ оценить, достаточно ли водозабора для удовлетворения потребностей арендаторов или арендодателей в воде до подписания документов приемки.

Поэтому опытные клиенты поступают следующим образом:

• Исходя из количества потребителей в доме, рассчитывается необходимое количество воды, которое составляет около 200 литров на человека, плюс хозяйственно-технологические затраты - еще 1500 литров дома. Если посчитать, то на семью из четырех человек максимальный расход составляет 2,3 кубометра в час;
• При составлении договора на бурение в проекте значение продуктивности скважины не менее 2,5-3 м3 в час;
• После того, как вы пробурили и определили оптимальный уровень забора воды, вам нужно прокачать воду, измерить динамический уровень и рассчитать потери жидкости при максимальном расходе вашего насоса, приобретенного для нужд дома.

Проблема в том, что для расчета расхода специалисты буровой компании проводят проверку откачки воды собственным насосом, одновременно выполняя расчет по своим данным. Расход воды при откачке воды из колодца насосом малой мощности и насосным агрегатом определенной мощности может существенно различаться. Впускной поток при низком расходе может быть достаточным для поддержания динамической скорости на уровне, достаточном для работы насоса. То есть не менее чем на полтора метра выше корпуса помпы.

 

 

При перекачивании воды мощным агрегатом, даже если расчет показывает приемлемую скорость потока на основе предыдущих измерений, скорость заполнения может быть явно недостаточной для поддержания необходимого значения динамического уровня. Это значит, что во время засухи в колодце по расчетным данным явно не хватает воды для нормальной работы.

Особенности расчета 

Причиной несоответствия результатов расчета дебита и водоотдачи скважины для насосов разной мощности условно можно считать такое явление, как уменьшение высоты колонны над входом во всасывающее устройство погружного аппарата насос. Даже без математики понятно, что чем выше высота динамической колонны, тем выше начальное давление, соответственно для очень продуктивной артезианской скважины или низкопроизводительного насоса дебит будет завышен.

Более правильным методом расчета считается определение расхода для нескольких насосов разной производительности. Для этого используется понятие удельного дебита, полученного расчетом по формуле

GI = (U2-U1) / (h2 –h1)

где U2, U1 - расход для мощного и слабого насосов соответственно, h2, h1 - величина перепада уровня воды за каждое измерение. Указанная формула определяет увеличение объема воды в колодце при изменении динамического столба на один метр.

Для наиболее точного расчета водоотдачи необходимо умножить удельный расход Dу на высоту водяного столба от зеркала до входа в насос.

 

 

Для практического определения высоты статического уровня можно использовать простое устройство в виде поплавка и небольшой груз, подвешенный на расстоянии одного метра на тонкой нейлоновой веревке. Таким образом измеряется глубина воды в колодцах. Опуская груз в стволе, необходимо определить длину кабеля, на котором будет появляться игра, после чего обнаруживаем статический индикатор. Расстояние от входа насоса можно измерить по длине трубы плюс длина корпуса.

Понятно, что для выбора насоса помимо расхода воды необходимо знать необходимое давление, обеспечивающее подачу от водозабора во все точки использования воды. Но расчет напора не так важен, как потеря исходной жидкости. Если в системе не хватает давления, всегда можно выйти из ситуации, установив бустерный блок, особенно если в доме есть гидроаккумулятор и система фильтрации.