Что такое дебит скважины

Что такое дебит скважины.

Вода набирается из водоносного горизонта в эксплуатационную трубу скважины, и, в свою очередь, выкачивается оттуда насосом. Очевидно, что на протяжении длительного времени, насос не сможет выкачивать из скважины воды больше, чем способен отдать в эксплуатационную трубу водонос. Поэтому всегда существует тот предельный объем, который можно получить из скважины за час – его и называют дебитом. Обратите внимание, не дебет, как в бухгалтерии, а именно дебит.

Точно определить абсолютный дебит скважины достаточно сложно – для этого необходимо время, специальные навыки и знания, а также специализированное оборудование. Кроме того, даже если у Вас все это есть, дебит Вы, в лучшем случае, определите по состоянию на момент определения, и не более того. Поскольку интенсивность насыщения водоносных горизонтов напрямую зависит от сезона и климатических условий, уже через неделю или месяц значение дебита той-же скважины при такой-же технологии измерения может заметно отличаться.

При бурении индивидуальных скважин на воду определение точного дебита обычно просто не имеет смысла. Поэтому компании, предлагающие услуги бурения скважин, измеряют дебит для внесения в паспорт скважины приблизительно, с учетом собственных возможностей и требований конкретного заказчика. Все, что Вам нужно сказать бурильщикам для этого – сколько воды Вы планируете добывать из скважины (другими словами, какова будет производительность насоса). Ведь главное не то, сколько воды теоретически можно добывать из Вашей скважины, а то, хватит ли воды в скважине конкретно для Ваших целей, верно?

Необходимую для Вас производительность насоса посчитать несложно – каждый планируемый «кран» (включая все смесители в доме, гараже, подсобных помещениях, а также на улице для полива) заберет на себя максимум 0,5 кубометра воды в час. Таким образом, если общее количество кранов с водой в хозяйстве 7, Вам нужен насос производительностью в 3,5 м3/ч, это в принципе уже с запасом, т.е. при условии одновременной эксплуатации сразу всех учтенных кранов.

Как определяют статический и динамический уровни воды?

После окончания бурения и промывки скважины, ей дают «отстояться» хотя бы сутки, после чего замеряют уровень набравшейся в эксплуатационную трубу воды. Этот уровень показывает столб воды в трубе при отсутствии водозабора и называется статическим. Нужно сказать, что в правильно устроенной скважине статический уровень всегда выше начала фильтровой зоны (зона водозабора из водоносного горизонта).debit2

Далее для упрощенного измерения удельного дебита скважины обычно производят еще два замера уровня воды в эксплуатационной трубе – при водозаборе различной интенсивности – эти уровни воды называются динамическими. Для лучшего понимания того, что описано ниже, следует немного подробнее остановиться на том, как измеряется динамический уровень воды в скважине.

Итак, при отборе воды из скважины, уровень воды в эксплуатационной трубе постепенно падает, и, если интенсивность отбора не превышает дебит скважины, через какое-то время стабилизируется на определенной отметке. Таким образом, динамический уровень воды – это тот уровень, который будет постоянно поддерживаться при непрерывном отборе воды с определенной интенсивностью (м3/ч). Из чего следует, что для насосов разной производительности динамический уровень будет разным.

Чтобы не запутаться в определениях, важно помнить, что статический и динамический уровни воды в скважине измеряются в метрах от поверхности, т.е. когда фактический уровень воды падает (высота столба воды уменьшается) – значение динамического уровня воды в метрах – увеличивается.

Как определить дебит скважины?

Для определения дебита скважины используют либо насос большой производительности, регулируя водозабор краном на поверхности, либо же производят водозабор двумя различными способами – насосом и эрлифтом .

Нагляднее попробую объяснить принцип вычисления дебита на конкретном примере. Предположим, имеем скважину глубиной в 50 метров, фильтровая зона (зона забора воды с водоносного горизонта) в этой скважине начинается на глубине 45 метров, а статический уровень воды (после отстоя) зафиксирован на глубине 30 метров. Таким образом, общая высота столба воды в эксплуатационной трубе составляет 50-30 = 20 метров.

Далее, предположим, что из нашей скважины за 1 час откачали 2 кубометра воды, после чего замерили уровень воды в эксплуатационной трубе и определили, что по сравнению со статическим (см. выше) он в процессе откачивания снизился на 4 метра и таким образом, динамический уровень составил 34 метра. В этом случае, 34 метра – это динамический уровень воды при дебите 2 куб. м/ч

Многие бурильщики уже исходя из этих цифр определяют дебит скважины и вносят его в паспорт:

Dt – дебит скважины (м3/ч);
V – интенсивность откачки воды при замере (м3/ч);
Hdin – динамический уровень воды (измеренный сразу после или даже в процессе откачки при производительности насоса равной V);
Hstat – статический уровень воды, измеренный после «отстоя» скважины в течении суток (можно меньше, но пострадает точность);
Hw - высота водяного столба в скважине (разница между глубиной скважины и статическим уровнем воды в ней).

В рассматриваемом случае, значение дебита будет составлять (2/4) x 20 = 10 м3/ч

Важно понимать, что в таком расчете есть одна очень серьезная погрешность. Посчитав, что при производительности откачки воды 2 м3/ч уровень воды в скважине падает на 4 метра, при таком расчете мы вынужденно предполагаем, что если мы станем выкачивать не два, а скажем 4 кубометра воды в час, то уровень воды упадет тоже в два раза больше и разница между статическим и динамическим уровнями воды составит уже не 4, а 8 метров. То есть, предполагается, что при увеличении производительности водозабора, динамический уровень воды в скважине будет увеличиваться прямо пропорционально, что на самом деле не соответствует действительности.

На самом деле, при увеличении интенсивности водозабора падение уровня воды в скважине происходит быстрее, то есть реальный (фактический) дебит скважины будет ниже посчитанного выше, а вот на сколько – напрямую зависит от множества факторов и является индивидуальной особенностью каждой конкретной скважины.

Поэтому, более точную картину даст измерение удельного дебита, а для этого уже необходим второй водозабор с другой интенсивностью, и, соответственно, новый замер динамического уровня воды после этого забора.

Итак, после первого отбора воды скважине снова нужно дать отстояться так, чтобы уровень воды в эксплуатационной трубе достиг статического уровня, после чего откачиваем воду уже с другой интенсивностью, скажем, 3 м3 воды за 1 час. И снова измеряем динамический уровень. Предположим, в нашем случае динамический уровень воды после второго замера составил 38 метров. То есть, при отборе воды с интенсивностью 3 м3/ч, уровень воды в трубе упал на 8 метров.

Имея данные обоих замеров, считаем удельный дебит:

Du - удельный дебит (м3/ч);
V2 – большая интенсивность отбора воды из двух замеров (в нашем случае – это 3 м3/ч);
V1 – меньшая интенсивность отбора воды из двух замеров (в нашем случае – это 2 м3/ч);
h2 – падение уровня воды при водозаборе большей интенсивности, вычисляется как разница между динамическим и статическим уровнями воды. В нашем случае , это 38-30=8 метров;
h1 – падение уровня воды при водозаборе меньшей интенсивности. В нашем случае , это 34-30=4 метра.

Таким образом, удельный дебит нашей скважины будет составлять: (3 - 2) / (8 - 4) = 1/4, или 0,25 м3/ч. О чем это нам говорит? Это значит, что увеличение динамического уровня воды на один метр дает прирост дебита на 0,25 м3/ч.

При условии, что насос будет опущен не ниже начала фильтровой зоны, дебит такой скважины будет:

Dt – дебит скважины;
Hfilter – глубина верхней точки фильтровой зоны (в нашем случае – 45 метров);
Hstat – статический уровень воды (в нашем случае - 30 метров);
Du – удельный дебит скважины (0,25 м3/ч).

Таким образом, дебит скважины составляет: Dt =(45 - 30) x 0,25 = 3,75 м3/ч.

Разница с одним замером (расчет выше) очевидна – расчетный дебит упал более чем в два раза. Это значение все равно не является точным, но оно, во всяком случае, гораздо ближе к реальному.

Зачем все это нужно заказчику, спросите Вы?

Во-первых, чем точнее информация внесена в паспорт скважины, тем больше шансов на то, что при каких-либо проблемах в будущем скважину удастся восстановить. Или во всяком случае более точно установить источник и причину проблемы.

Во-вторых, в большинстве случаев скважину бурят на участке еще до начала строительства дома, а потому проверить, реальный ли дебет написан в паспорте и достаточно ли в скважине воды на самом деле, у заказчика, как правило, возможности нет. Ну а через полгода, когда стройка будет закончена (и это еще оптимистический прогноз), претензии о том, что воды мало, уже никто не примет – ведь изначально «дебит» был более чем достаточен?

Поэтому, при измерении дебита скважины всегда лучше присутствовать лично и настаивать на том, чтобы было произведено, как минимум, два замера динамического уровня воды. Причем в каждом случае до замера динамического уровня насос должен непрерывно откачивать воду не менее часа!

Как увеличить дебит скважины?

Если раньше он был выше, и это точно известно, то можно попробовать прочистить эксплуатационную трубу и фильтр скважины . Еще одной причиной уменьшения количества добываемой из скважины воды может быть снижение производительности насоса – в этом случае динамический уровень воды должен уменьшиться.

Если же дебит скважины недостаточен изначально, то возможны только два варианта – либо бурильщики не точно попали в водоносный горизонт, либо выбранный водонос в принципе не способен дать больше воды. В обоих случаях велика вероятность того, что потребуется новая скважина.

Всё, что нужно знать о БУРЕНИИ СКВАЖИН