Водозаборные сооружения подземных источников водоснабжения

Граница первого пояса ЗСО устанавливается на расстоянии не менее 30 м от водозабора — при использовании защищенных подземных вод и на расстоянии не менее 50 м — при использовании недостаточно защищенных подземных вод (шахтный колодец, каптаж).

В границы первого пояса ЗСО инфильтрационных водозаборов подземных вод включается прибрежная территория между водозабором и поверхностным водоемом.

В процессе эксплуатации водозаборных сооружений подземных источников персонал обязан:

  • • обеспечивать санитарный режим на территории зоны первого пояса;
  • • по наблюдательным скважинам вести систематическое наблюдение за уровнями воды и качеством подземных вод;
  • • осуществлять постоянный контроль за дебитом эксплуатационных скважин и качеством воды, откачиваемой из них, динамическим уровнем при работе водоподъемного оборудования и условно-статическим уровнем при остановке скважины);
  • • обеспечивать заданные режимы работы эксплуатационных скважин и насосных агрегатов.

При использовании подземных вод, обезжелезиваемых непосредственно в пласте, персонал обязан постоянно контролировать состояние системы аэрации воды, режим подачи воздуха, регламент откачки и содержания железа в откачиваемой воде.

Динамический уровень в эксплуатационных скважинах измеряют не реже 1 раза в месяц, статический — при остановке насоса после восстановления уровня — не реже 1 раза в 2 месяца.

Дезинфекцию надводной и подводной частей скважин производят отдельно или одновременно [11 — 14]. При раздельной дезинфекции подводную часть скважины (при установленном над фильтром скважины пакере) заполняют хлорной водой с концентрацией хлора 50—100 мг/л при контакте от 3 до 6 ч (рис. 2.1). Могут также использоваться такие приемы, как способ реагентной ванны (3—6 ч) или способ циклической обработки (1—2 ч). Допускается использование как хлорреагентов (химического гипохлорита натрия), так и установок для безреагентного обеззараживания с обязательным отбором проб для контрольного бактериологического анализа.

Определение дебита воды каптированных ключей, а также неглубоких подземных вод (водосборные галереи, шахтные колодцы, неглубокие скважины) проводят ежедневно по водомерам на насосной станции, а не забираемый насосами излишек воды — измерением водосливами.

Дебит учитывают ежедневно, уровни воды измеряют 1 раз в 10 дней, физико-химические и бактериологические анализы воды производятся 1 раз в месяц.

По глубоким скважинам, питающимся напорными подземными водами, ввиду большей устойчивости их количественного режима и качественного состава наблюдения достаточно проводить 1 раз в 3—4 месяца. Замерять уровень воды в колодце или скважине можно следующими устройствами:

  • • хлопушкой, состоящей из троса с подвешенным на его конце отрезком металлической трубки длиной 5—10 см (рис. 2.1, а) [15]; один конец трубки закрыт деревянной пробкой с кольцом, к которому прикреплен трос; хлопушку опускают в колодец, когда она достигнет уровня воды, получается хлопок; в этот момент отмечают длину опущенного троса, а следовательно, и расстояние до уровня воды;
  • • свистком, представляющим собой металлический полый стержень, на котором через 1—2 см расположены чашечки (рис. 2.1, б); в верхней части стержня ввинчен свисток; прибор при быстром опускании его в воду издает свист;
Приборы для измерения уровня воды в колодцах и скважинах

Рис. 2.7. Приборы для измерения уровня воды в колодцах и скважинах: а — хлопушка; б — свисток; в — электрический измеритель уровня воды

• электроизмерителем уровня (рис. 2.1, в), состоящим из миллиамперметра, батареек и проводов с электродом. В момент соприкосновения электрода с поверхностью воды электрическая цепь замыкается. По длине провода с электродом определяют уровень воды.

Самопроизвольное изменение производительности скважины и изменение качества воды указывают на неисправность скважины. Срок службы водяной скважины определяется сроком службы обсадных труб и фильтров и ориентировочно составляет 15—30 лет.

Для того чтобы удлинить срок службы труб, кольцевые зазоры между трубами заполняют цементным раствором. Срок службы фильтра любой системы короче срока службы обсадных труб. Сетчатые фильтры изнашиваются в течение 4—6 лет, так как латунная сетка с железной трубой образуют гальваническую пару, что способствует коррозии фильтра и зарастанию отложениями, причем сетка фильтра зарастает и разрушается быстрее, чем металлический каркас.

Перед испытанием скважин откачкой в ряде случаев приходится предварительно очищать водоприемную часть от химического осадка при помощи эрлифта, временным штанговым насосом или желонкой. После освобождения скважины от осадка исследуют ее водоприемную часть. Для этого в скважину осторожно опускают желонку до тех пор, пока она не затормозится или остановится; по длине опущенного троса определяют глубину до того места, в котором скважина засорилась. Зная по разрезу глубину скважины, вычисляют длину ее засоренной части.

На рис. 2.2 показаны приборы для исследования скважины [15]. Глубину рабочей колонны определяют трубомером (рис. 2.2, а). Когда ролики движутся по трубе, электрическая сеть замыкается, на поверхности зажигается лампочка; как только ролики выйдут из трубы и пойдут по породе, лампочка потухнет или померкнет. Глубину до верха срезанной колонны и верхнего конца фильтра определяют прибором, называемым «конической печатью» (рис. 2.2, б), на нижнюю поверхность которой нанесены глина, мыло, свинец и т.п.

Печать опускают в скважину на штанге или на тросе и замеряют длину троса или штанги, когда печать коснется верха колонны.

Положение упавшего в забой оборудования, инструмента и пр. определяют «плоской печатью» (рис. 2.2, в).

  • 11
  • 9
  • 10

Рис. 2.2. Приборы для исследования скважин: а — трубомер; б — коническая печать; в — плоская печать;

  • 1 — трубомер в трубе; 2 — трубомер за пределами трубы; 3 — штанга;
  • 4 — источник электроэнергии; 5 — вольтметр; 6 — изолированный провод;
  • 7 — коническая печать; 8 — срез трубы; 9 — плоская печать; 10 — упущенная

труба; 11 — трос; 12 — электрическая лампочка

Дефекты в стенках водяной скважины обнаруживают после демонтажа водоподъемного оборудования, осматривая внутренние стенки обсадных труб ТВ-камерой или визуально. Рекомендуется проведение ревизий скважин (предшествующих ремонту) через 3—5 лет после приемки их в эксплуатацию.

На основании указанных освидетельствований и ознакомления с эксплуатационными документами составляют акт о дефектах и предварительную программу восстановительного ремонта скважины.

Снаряды для очистки стенок обсадных труб скважины

Рис. 2.3. Снаряды для очистки стенок обсадных труб скважины: а — схема очистки; б — металлическая щетка; а — скребок;

1 — обсадная труба; 2 — отложения на трубе; 3 — металлическая круглая щетка; 4 — манжета из толстой резины; 5 — ловушка

К текущему ремонту скважин относятся следующие работы: очистка стенок обсадных труб от отложений, очистка забоя и фильтра, промывка фильтра. Кроме того, к этому виду работ можно отнести освидетельствование скважины для установления объема работ по капитальному ремонту.

Стенки обсадных труб очищают от отложений механическим способом (рис. 2.3) при помощи щеток (рис. 2.3, б). При недостаточной эффективности очистки применяют скребок (рис. 2.3, в). Его изготовляют длиной 3—4 м из стальной трубы, диаметром Д на 100 мм меньше диаметра скважины Дкв; нижний конец разрезают на 4—6 полос длиной 0,5—0,7 м и отгибают соответственно внутреннему диаметру скважины; к верхнему концу приваривают дужку для прикрепления к ней троса. Осадок, отделяемый со стенок труб щеткой или скребком, улавливают трубой-ловушкой (рис. 2.3, а) и извлекают на поверхность. Забой скважины и фильтр очищают от отложений желонкой. Слежавшиеся отложения иногда приходится разрушать струей воды или буровым долотом. Наилучшего эффекта очистки забоя и фильтра можно достигнуть при удалении отложений эрлифтом с расчетной скоростью движения эмульсии в водоподъемной трубе 1,5—2 м/с.

Для декольматации и восстановления производительности скважин используются импульсные (взрывная, электрогидравли-ческая и пневмоимпульсная обработки), реагентные и комбинированные методы [9,10].

Для взрывной обработки применяют торпеды ТДШ, фугасные торпеды ТШ или Ф-2. Скважины в рыхлых отложениях обрабатывают взрывом детонирующего шнура в одну нитку. Скважины подвергаются взрывной обработке через 2—5 лет эксплуатации, но не более 3—4 раз за весь период их службы.

Для электрогидравлической обработки скважин применяют специализированные установки ЭГУ, СЭУ и др., которые по всей длине фильтра создают в жидкости ударные волны электрическими разрядами высокого напряжения. Очистка в зависимости от типа фильтра достигается при создании от 100 до 500 импульсов на 1 м его длины.

Для пневмоимпульсной обработки скважин применяют специализированную установку АСП-Т, которая по всей длине фильтра возбуждает упругие колебания жидкости при помощи сжатого воздуха.

Наиболее эффективными реагентами являются соляная кислота и раствор дитионита натрия.

Ориентировочно межремонтный период для скважин в водоносных песчаных породах с железосодержащими подземными водами гидрокарбонатно-кальциевого типа составляет при импульсных методах до одного года, при реагентных и комбинированных методах — 2—4 года.

Реагенты заливают внутрь фильтра через опускаемую в скважину стальную трубу или резиновый шланг. Более совершенной является обработка кислотой фильтра и стенок обсадных труб через кислотную пробку (рис. 2.4).

Для того чтобы кислота проникла за стенки фильтра, ее выдавливают при помощи воздуха, подаваемого от компрессора под

ш.

ЪУ/ГРГ/,

7'

Устройство для циклической реагентной обработки скважин

Рис. 2.4. Устройство для циклической реагентной обработки скважин: а — после монтажа устройства; б — при нагнетании реагента;

  • 1 — скважина; 2 — фильтр; 3 — опора; 4 — труба; 5 — межтрубное пространство; 6 — пакер; 7, 18, 24 — трубопроводы;
  • 8, 16, 19, 23, 25 — вентили; 9 — муфта; 10 — перфорированные отверстия;
  • 11 угловой клапан; 12 — коническое седло; 13 — шаровой клапан;
  • 14 — реагентопровод; 15 — крышка; 17, 21 — обратные клапаны;
  • 20 воздуховод; 22 — манометр; 26 — уровень подземных вод; 27 — реагент

герметически установленный фланец на поверхности рабочей трубы; после заливки кислоты заливочную трубу с кислотной пробкой из скважины извлекают. Воздух в рабочей трубе под давлением держат в течение 1—2 ч, потом выпускают в атмосферу, для того чтобы соляная кислота с продуктами реакции возвратилась обратно в скважину. Операцию нагнетания кислоты в пласт повторяют несколько раз с промежутками в 2—3 ч, имея в виду, что время, в течение которого кислота реагирует с отложениями в скважине, составляет примерно 6—8 ч, в результате чего кислота нейтрализуется.

По окончании промывки скважины кислотой продукты реакции откачивают из скважины до полного удаления при помощи временной эрлифтной установки или постоянным водоподъемником.

К капитальному ремонту скважины относятся работы: смена фильтра; замена обсадных труб новыми; очистка скважины от тяжелого засора; ликвидация связи за трубой между водоносными слоями установкой новой колонны с заполнением межтрубных кольцевых зазоров цементом; для увеличения дебита скважины вскрытие водоносных слоев, перекрытых обсадными трубами, перфорацией этих труб, а также переход на другой водоносный слой; увеличение дебита скважины торпедированием (взрывами) слаботрещиноватого водоносного слоя; тампонирование скважин, не поддающихся восстановлению.

При смене фильтра его извлекают из скважины целиком или по частям, разрушая буровыми долотами. После извлечения фильтра водоносная порода обрушается. Для установки нового фильтра бурят скважину, закрепляя ее стенки обсадной колонной труб.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >