Этап 2. Натурное обследование скважины.
- Определение основных параметров скважины (производятся замеры статического и динамического уровней, дебита и глубины скважины);
- Проведение дополнительных специализированных работ по обследованию скважины (динамики понижения и восстановления уровня, отбор проб воды на анализ, осмотр и ревизия наземного и водоподъемного оборудования, каротаж, расходометрия и т.д.).
Этап 3. Обработка результатов обследования (анализ данных, полученных при обследовании, с разработкой рекомендаций).
Если обозначить данные, полученные в результате обследования следующим образом:
Q0, Q1 - начальный и измеренный при обследовании дебит скважины, м3/ч;
H0ст, Hст - начальный и, измеренный при обследовании, статический уровень воды в скважине, м;
H0д, Hд - начальный и, измеренный при обследовании, динамический уровень воды в скважине, м;
S0, S - начальное и, полученное при обследовании, значение понижения в скважине, м;
q0, q - начальный и полученный при обследовании удельный дебит скважины, м3/ч.м
H0g, Hg - глубина скважины начальная и измеренная при обследовании, м.
При анализе соотношений данных величин можно сделать некоторые выводы о техническом состоянии обследуемой скважины
а) Q0 = Q, H0g = Hg, S0 = S, q0 = q, H0ст = Hст;
Производительность скважины не изменилась, кольматация отсутствует, и проведения каких-либо ремонтных работ не требуется.
б) Q < Q0, Hст < H0ст, H0д = Hд, S0 = S, q0 = q, Hg = H0g;
Снижение статического и динамического уровня при неизменных значениях понижения и удельного дебита свидетельствуют о сработке пьезометрического уровня по району водозабора. В отдельных случаях может потребоваться увеличение глубины загрузки насоса.
в) Q < Q0, Hст = H0ст, Hд > Hд, S1 < S0, q = q0, H0g = Hg;
При уменьшении дебита и понижения при постоянстве значений удельного дебита и статического уровня наиболее вероятной причиной такой ситуации является неисправность насоса.
г) Q = Q0, Hст = H0ст, Hд > Hд, S > S0, q < q 0, H0g > Hg;
В случае уменьшения удельного дебита и глубины скважины высока вероятность образования песчаных пробок в скважине с занесением части рабочего объема полости фильтра вследствие пескования.
д) Q = Q0, Hст = H0ст, Hд > Hд, S > S0, q < q0, H0g = Hg;
Снижение удельного дебита при неизменных значениях глубины скважины предполагает наличие кольматации фильтра и прифильтровой зоны скважины.
Для проведения обследования используются приборы и оборудование для измерения уровней воды в скважине, глубины скважины, расхода воды при водоподъеме.
Для замера уровней могут применяться рулетки с метрированным проводом или стальным канатиком, электроуровнемеры, работающие за счет измерения сопротивления между датчиком, опускаемым в скважину, и обсадной колонной, а также другие типы электроуровнемеров (манометрические, самопишущие и т.д.). Не допускается замер уровней приборами, измерительные нити или шнуры которых, изменяют свою длину под воздействием сырости, намокания либо натяжения. В механических уровнемерах используются специальные насадки, издающих характерный звук (свист, хлопок) при достижении уровня воды. Замеры уровней воды в скважине и глубины скважины должны производиться от одной и той же отметки у устья скважины
Для измерения расходов воды при откачках из скважин могут применяться емкости с оттарированным объемом, водосливы, камерные и безкамерные диафрагмы, сопла Вентури, ротаметры, электромагнитные, индукционные, крыльчатые и турбинные водомеры. При измерении дебита скважины с помощью емкостей с оттарированным объемом, заполнение емкости должно производиться за отрезок времени не менее 30 секунд, для обеспечения точности замера. Тарировка емкости производится с помощью мерных цилиндров. При измерении расхода водомерами, длина горизонтального прямолинейного участка трубопровода должна быть не менее 5 диаметров трубопровода перед водомером и 2-5 диаметров за водомером. При определении расходов при откачках из скважин на сброс, к концу трубопровода, из которого производится слив жидкости, присоединяется отвод для того, чтобы трубопровод с водомером работал полным сечением. Результаты произведенных замеров и определений, полученных при обследовании, оформляются в виде актов с заключением о техническом состоянии скважины.
Специальные работы по обследованию скважин проводятся при потребности получения дополнительной информации о техническом состоянии скважины. Необходимость их проведения устанавливается при анализе данных предварительного обследования скважины.
К одному из видов специальных работ на скважинах относится проведение их обследования с использованием «печати» (отрезка трубы с деревянной пробкой, низ которой покрывается слоем мастики или пластилина). Такое обследование скважин предназначено для определения уровня верха и диаметра срезанной или вывернутой колонны труб, уровня установки верха и диаметра надфильтровой трубы, глубины нахождения и формы, упавшего в скважину инструмента, водоподъемного оборудования. Уровень верха установки надфильтровой трубы, глубина нахождения упавшего оборудования определяется по резкому нарастанию сопротивления прохождению «печати» по полости скважины. Диаметр надфильровой трубы (срезанной или вывернутой колонны труб) форма упавшего в скважину инструмента определяется при анализе отпечатка на нижнем срезе «печати» полученной при ее прохождении по полости скважины.
Резистивиметрия скважин используется для установления мест притока воды в скважину с определением относительной интенсивности притока воды, уточнения места установки рабочей части фильтра, определение мест нарушения герметичности обсадных труб. Резистивиметрия основана на определении скорости изменения концентрации солевого раствора, которым заполняется полость скважины, в зависимости от скорости фильтрации воды. При проведении такого рода работ первоначально скважинным резистивиметром определяется удельное сопротивление воды в скважине. После удельное сопротивление столба воды снижают путем заполнения полости скважины солевым раствором. Повторно производят замеры удельного сопротивления столба воды скважины резистивиметром с регистрацией данных в виде диаграммы. В местах повреждения труб и в зоне установки фильтра регистрируются зоны высокого удельного сопротивления за счет притока свежей воды.
Обследование скважин электронно-каротажными станциями предназначено для уточнения геологического разреза в месте сооружения скважины, выделения в геологическом разрезе водоносных пород, определения мест повреждения обсадной колонны труб, оценки качества цементирования затрубного пространства скважины, определения наличия перетока воды по затрубному пространству скважины, определения интервала установки рабочей части фильтра. Глубина залегания геологических пород и их состав определяется по результатам сопоставления: кажущихся удельных сопротивлений пород, (КС - каротаж); естественной радиоактивности пород (гамма-каротаж); интенсивности вторичного гамма-излучения, возникающего в породах при облучении потоком быстрых нейтронов (нейтронный гамма-каротаж). Пористость пород, наличие воды в горизонтах и степень ее минерализации определяются по сопоставлению значения потенциала электрическою поля, самопроизвольно возникающего в геологическом горизонте (ПС-каротаж) и значениями кажущихся удельных сопротивлений пород (КС-каротаж).
Наличие и положение в обсадных трубах каверн, трещин и свищей определяется по-интервальным перекрытием полости скважины пакером с нагнетанием воды в скважину. Положение каверн, трещин и свищей на обсадных трубах, а также оценка величины их площади производится по интенсивности поглощения нагнетаемой в скважину воды.
Проведение расходометрии скважин предназначено для оценки пропускной способности фильтра, получение информации о притоке или ее поглощении через обсадные трубы или сальники. Расходометрия скважины может производиться с помощью приборов РЭТС-2 или им подобных в скважинах с температурой воды в пределах 3-80°С и содержание хлоридов до 30 г./л. Пропускная способность фильтра оценивается путем анализа величин скоростей осевого потока воды измеряемых расходомером по длине фильтра при нагнетании воды в скважину либо при ее откачке из скважины. Расход измеряется по частоте вращения крыльчатки расходомера.
Обследование водозаборных скважин телевизионными установками предназначено для определения типа, длины, технического состояния фильтра и обсадных труб путем визуального контроля. Телевизионные установки могут применяться для обследования скважин с абсадными трубами диаметром от 80 до 1000 мм, глубиной столба воды до 400 м.
4. Техническое обслуживание и ремонт водозаборных скважин
Техническое обслуживание водозаборных скважин проводится для поддержания данных сооружений в работоспособном состоянии и надлежащем санитарно-техническом уровне. При проведении технического обслуживания осуществляется проверка технического состояния оборудования скважины и павильона, режима территорий зон санитарной охраны, технических параметров скважин. Периодичность проведения технического обслуживания скважин устанавливается в зависимости от срока эксплуатации и состояния скважин, но не менее 2-х раз в год.
Ремонт скважин производится для восстановления и поддержания работоспособности источника водоснабжения, устранение отказов-неисправностей возникающих при эксплуатации или выявленных при техническом обслуживании. Текущий ремонт скважин проводится для устранения мелких неисправностей и восстановления частично утраченной работоспособности водозаборных сооружений. Капитальный ремонт проводится с целью реконструкции или полного восстановления утраченной работоспособности водозаборного сооружения.
На пескующих скважинах распространенным видом ремонтных работ является извлечение песчаных пробок. Для извлечения песчаных пробок из скважин может применяться прокачка эрлифтом, водоструйным насосом или погружным электронасосом.
При прокачке эрлифтом воздушная и водоподъемная труба монтируются на небольшом расстоянии от верха песчаной пробки, затем по мере размывания и выноса песка из скважины трубы эрлифта опускают ниже. В случае недостаточности притока воды к скважине для обеспечения интенсивности прокачки, вода в обрабатываемую скважину подается извне. При прокачке водоструйным насосом специальная конструкция такого насоса на трубах опускается в скважину. По нагнетательному трубопроводу подается вода с повышенным давлением. Во всасывающем патрубке водоструйного насоса создается разряжение и туда увлекается песок. Затем песок вместе с подаваемой водой по отводящему трубопроводу выносится из скважины. Аналогично предыдущему случаю по мере удаления песчаной пробки насос по-интервально перемещается по полости скважины. Прокачка скважин погружными электронасосами возможна только теми типами насосов, которые допускают повышенное содержание механических примесей в воде. Обработка скважины заканчивается после того, когда вода не будет содержать песка при максимальном дебите. Эксплуатационный дебит назначается ниже максимального на 10-20%.
Очистка полости скважин от песка может производиться желонированием. В данном случае скважина обрабатывается путем сбрасывания специального снаряда - желонки. Процесс аналогичный применению желонок в ударно-канатном либо ручном бурении. При попадании желонки на песчаную пробку клапан в ней открывается и внутрь поступает песок. Такие манипуляции повторяются при возвратно-поступательном движении желонки в скважине, которое передается по несущим канатам. После забора песка желонка извлекается из скважины и песок из желонки удаляется. Затем операция повторяется до полного удаления песчаной пробки.
Работа с желонкой может осуществляться с помощью механизмов ударно-канатного бурения, лебедок, а в отдельных случаях и вручную. В последнем случае объем песка в скважине должен быть небольшим. В противном случае трудоемкость данной работы окажется слишком высокой.
Также одним из распространенных видов ремонта скважин является монтаж и демонтаж водоподъемного оборудования. Перед монтажом насоса производится обследование скважины. Измеряется глубина скважины, проверяется наличие выступов и сужений, которые могут препятствовать монтажу насоса в скважине. Монтаж погружных насосов не рекомендуется производить при температуре воздуха окружающей среды ниже -30°С. Если электронасос находился в условиях низких температур (ниже 0°С), перед монтажом насос должен выдерживаться в помещении с температурой не более 45°С не менее 24 ч.