Чем измеряется дебит скважины

Дебит скважины – как узнать, хватит ли вам воды

Рассчитать, сколько воды способна давать новая скважина, необходимо до её приемки в эксплуатацию

Что такое дебит и как его найти

Скважину на своем участке люди строят для того, чтобы полностью обеспечить свои потребности в воде. Как правило, потребности эти рассчитываются заранее, после чего сравниваются с результатами геофизической разведки, определяющей наличие и мощность водоносного пласта в данном месте.

Но многое зависит и от самой скважины – от того, насколько верно была спроектирована её конструкция, определена глубина, подобрано оборудование. Выяснить, соответствует ли производительность нового гидротехнического сооружения заявленным вами требованиям, можно, определив его дебит.

Максимальное количество воды, которое может поступить за один час называется дебитом. Пишется это слово именно дебит и не связано с бухгалтерским понятием дебет.

Точное определение абсолютного дебита скважины задача сложная и требует специализированного оборудования, специальных знаний, навыков и к тому же времени. Даже при наличии всех вышеперечисленных условий определить дебит получится лишь на тот момент, когда производится измерение.

Конструкция артезианской скважины

Для справки. Чтобы вычислить необходимый вам объем воды, поступающий из водозабора, нужно умножить количество всех планируемых водоразборных точек на 0,5 куб.м. Это максимум, который может вытечь через кран за 1 час. В результате вы получите требуемую производительность насоса, которую и можно будет сопоставить с производительностью скважины.

Определяем статический и динамический уровень

Перед тем как рассчитать дебит скважины (максимальный объем воды, который можно из неё получить за определенный промежуток времени), нужно определить статический и динамический уровень воды в ней.

Обратите внимание. Так как дебит – величина не постоянная и зависит от сезонных изменений уровня подземных вод и других факторов, то точное его определение невозможно. Поэтому чаще всего выясняют его приблизительное значение, чтобы убедиться, что воды в скважине будет хватать для нужд владельца.

Для справки. Для новой скважины инструкция рекомендует выждать не менее суток после окончания бурения и промывки.

Статический и динамический уровни

Так как для определения дебита нужно знать значения статического и динамического уровней, последний для более точных расчетов необходимо вычислить как минимум дважды, производя отбор с разной интенсивностью. В этом случае цена ошибки будет минимальной.

Формулы для расчета дебита

Чтобы не думать о том, как увеличить дебет новой скважины после того, как бурильщики сдадут работу и уедут, добейтесь от них его максимально точного определения и решите, достаточно ли оно для вас. А чтобы быть уверенным, что расчеты произведены верно, вы и сами должны знать, как они делаются.

Расскажем об этом на примере.

Допустим, скважина пробурена на глубину 80 метров, а зона забора воды (фильтровая зона) начинается на отметке 75 метров от поверхности земли. Статический уровень (Hst) находится на отметке 40 метров. Вычисляем высоту столба воды в скважине (Hw): 80 – 40 = 40 метров.

D = V*Hw/Hd – Hst, где V – это интенсивность откачивания в кубометрах в час.

Основные данные для определения дебита

Предположим, она оказалась равна 3 куб.м/ч. То есть, за один час насос выкачал три куба воды, при этом её уровень в трубе понизился на 12 метров и динамический уровень составил 40 + 12 = 52 метра.
Подставляя эти данные в формулу, получаем: 3*40/52 – 40 = 10 куб.м/ч.

Итак, дайте скважине отстояться после первого отбора до тех пор, пока отметка зеркала воды в ней не вернется на свой статический уровень. Затем снова откачайте воду в течение часа насосом с другой производительностью и снова измерьте динамический уровень.

Определить уровень воды можно с помощью веревки с отвесом

Допустим, он составил 64 метра при объеме откачанной воды 5 куб.м. за час. Данные двух замеров позволят вам вычислить значение удельного дебита скважины: Du = V₂ – V₁/ h₂ – h₁, где V₂ и V_{1 —} это интенсивность отбора воды, а h₂ и h₁ – падение её уровня от статического до динамического при втором и первом заборе соответственно. В нашем случае они составляют 24 и 12 метров.

Подставляя известные данные, получаем: Du = 5-3/24-12 = 0,17 куб.м/ч

Значение удельного дебита показывает, на сколько увеличивается реальный дебит при увеличении динамического уровня.

Реальный же дебит рассчитывается по формуле: D = (Hf – Hst)*Du, где Hf – это уровень верхней точки фильтровой зоны, который в нашем случае находится на отметке 75 м.

Таким образом, фактический дебит нашей скважины составит (75 – 40)* 0,17 = 5,95 куб.м/ч.

Как видите, это значение почти вдвое ниже полученного при первом замере. На него и следует ориентироваться, решая, достаточно ли вам будет такой производительности.

Зачем нужен точный расчет

Чаще всего скважину на участке бурят до строительства дома, когда ещё неизвестна реальная будущая потребность в воде. И поэтому нет возможности убедиться, что её будет хватать.

Что делать, если дебит недостаточный

Со временем количество воды, добываемой из скважины, может уменьшиться.

Происходит это чаще всего по двум причинам:

В этих случаях нужно решать, не как увеличить дебет скважины, а как её прочистить, отремонтировать или заменить насос.

На фото – процесс очистки скважины

Если воды мало изначально, причины кроются совсем в другом:

Раскачивание применяется и для очистки воды в скважине

Просто многократно выкачивать из неё всю воду, дожидаясь максимального наполнения. Если в процессе раскачивания вокруг водозаборной части скважины образуется водяной бассейн, он становится своеобразным накопителем воды в период отсутствия её отбора, увеличивая общий дебит. Но случается и так, что ни раскачивание, ни углубление скважины не решают проблему, и остается только бурить новый водозабор в другом месте.

Совет. Чтобы этого не случилось, обращайтесь для выполнения буровых работ только в серьезные компании с хорошими рекомендациями, способные гарантировать выполнение ваших требований.

Как реанимировать скважину

Так ремонтируется артезианская скважина

Восстанавливать можно малодебитные скважины или те, которые были в рабочем состоянии, а потом про них забыли, и они не эксплуатировались длительный период. Их можно отнести к заброшенным конструкциям.

Довольно часто такая участь уготована песчаным скважинам с небольшой глубиной, вода из них уходит, а они заиливаются. Различные методы реанимации скважин подразумевают проведение анализа исходных данных.

Стадии восстановления конструкции

Внимание: К основной части работы относится удаление илистых наносов из водоприемника.

Преимущество восстановительных работ

Прозрачная вода не может оставить никого равнодушным

Просмотренное видео в этой статье и в других материалах, позволяет отметить положительные моменты восстановительных работ:

Заключение

Бесспорно, строительство скважины – это сложное дело, требующее больших затрат и огромного опыта. Но её мало только пробурить и оборудовать, нужно убедиться, что силы и деньги были потрачены не напрасно, и воды вам будет хватать на все нужды. Предложенные выше методы помогут вам сделать это грамотно, а видео в этой статье подскажет, на что обратить внимание, контролируя выполнение этой работы исполнителями.

Источник

Что такое дебит скважины и как его определить

Количество поступающей через насос из колодцев и скважин воды зависит не только от мощности оборудования, но и от ресурса водоносного слоя. Для определения продуктивности источника в добывающей промышленности введено такое понятие, как «дебит скважины».

Дебит — характеристика скважины, определяющая количество воды.

Определения дебита

Дебит — основной интегральный параметр, характеризующий буровую скважину, колодец или трубу. В переводе с французского языка обозначает «сбыт» или «расход». По своему звучанию слово похоже на бухгалтерский термин «дебет», но путать эти 2 понятия нельзя, они имеют разный смысл.

Дебит источника — количество воды, которое выдает водоносный слой за условную единицу времени, или производительность водозаборной скважины. Показатель измеряется в м³/ч или л/мин и не является константой.

На продуктивность влияют многие факторы:

Скважины подразделяются на 3 группы:

Основные данные для определения дебита.

Добывающая воду компания по завершении технологического процесса выдает официальный документ или протокол испытаний.

В паспорте указываются все данные, полученные в ходе замеров:

Бурильщики предлагают определенный тип насосного оборудования на основании полученных данных. При изготовлении колодцев и скважин на территории дачных массивов в документе могут быть описаны приблизительные значения.

Чтобы самостоятельно определить дебит источника или перепроверить полученные сведения, нужно разбираться в замерах. Точно измерить показатели не удастся, для этого требуется профессиональное оборудование и много времени, но можно узнать возможности собственного источника и наличие запаса для нормального водоснабжения.

Динамика, статика и высота столба воды

Для расчетов объема воды используют следующие характеристики:

Показатели дебита месторождений.

Статику определяют после бурения скважины и установки обсадной трубы. Бурильщики дают время жидкости отстояться внутри колонны. Чаще всего продолжительность процесса отстаивания — не меньше суток, т. к. в течение дня происходит увеличение максимального состояния. Затем замеряют граничное значение в колонне в состоянии покоя до проведения водозабора.

Динамическое состояние узнают при перекачивании жидкости при условии, что отток идентичен притоку. Показатель измеряют 2 раза при различной интенсивности откачки воды со скважины для получения среднего значения ее производительности, чтобы исключить ошибки в расчетах. Замеры рекомендуют осуществлять после непрерывной эксплуатации насоса в течение часа.

Высота столба — это разница между глубиной водоисточника и статическим уровнем.

Статику и динамику измеряют в метрах от границы земли до уровня воды в трубопроводе, высоту столба жидкости — от дна колодца или скважины.

Замеры выполняют с помощью таких устройств:

Самым удобным и незатратным способом для самостоятельного испытания является использование груза на веревке. Главные недостатки метода:

Чтобы определить параметры примитивным приспособлением, необходимо выполнить следующие шаги:

При сравнении 2 параметров разница между ними не должна превышать 1 м. Замеры проводят летом при отсутствии дождя в течение нескольких дней. Вода должна находиться в состоянии покоя.

Более точный результат показывает уровнемер. Прибор может определять граничные значения и градации уровня. При достижении горизонта воды датчик на конце ленты, намотанной на катушку, издает сигнал. На ленте имеются деления, по которым определяют уровень жидкостной глади. Уровнемер применяют на глубине до 600 м

Определение производительности насоса

Производительность насосного оборудования — объем откачанной насосом воды за условную единицу времени. Можно показатель узнать из паспорта, посмотреть по счетчику или посчитать напорный расход.

Опытным путем его измеряют так:

Для примера: бутыль емкостью 5 л заполняется 20 секунд. За 1 минуту наполнится 15 л, за 1 час — 900 л, или 0,9 м³. Продуктивность насоса для скважины равна 0,9 м³/ч.

По результатам измерений составляют индикаторные диаграммы, показывающие зависимость дебита от депрессии или давления либо длины выброса струи от расхода, если опыт проводился с использованием трубы, закрепленной на водоподъемной части. По наклону линии рассчитывают коэффициент продуктивности.

Упрощенный расчет

Для определения основных параметров глубоких скважин разных типов в промышленности используют формулу Дюпюи.

Дебит колодцев и скважин непромышленного назначения рассчитывают по более простой формуле:

Упрощенную формулу можно применять для расчетов дебита колодца в частном секторе.

Удельный дебит

С повышением продуктивности насосного агрегата понижается динамика, уменьшается фактический дебит.

Удельный дебит показывает количество воды при понижении уровня на 1 м и определяется так:

Реальный дебит

Реальная продуктивность вычисляется по следующей формуле: Др=(Нф-Нст)хДу, где Нф — глубина верхней границы фильтрующего участка обсадной колонны.

Снижение дебита

Если динамика скважины была в норме, но в процессе эксплуатации производительность снизилась, возможными причинами являются засорение трубы или фильтра насоса либо заиливание неиспользуемого водоисточника. Для устранения проблемы прочищают водопровод, фильтры, при нарушении целостности меняют механизмы на новые.

Причины снижения дебита скважины.

Если скважина заплывает песком или илом, в отстойнике при эксплуатации постоянно накапливаются вымываемые частицы, уменьшается полезный объем водоприемника. Скорость накопления зависит от скорости фильтрации. Рабочие колеса центробежного насосного устройства изнашиваются.

Для уменьшения запесочивания и увеличения дебита специалисты рекомендуют устанавливать отделители песка, при заиливании — осуществлять прокачку системы, промывание циркулирующей жидкостью или продувку сжатым воздухом.

Источник

Дебит скважины: что это такое и как его рассчитать

Что такое дебит скважины, интуитивно понятно, пожалуй, каждому. Это одна из важнейших характеристик данного источника водоснабжения. Знание этой величины позволяет, во-первых, оценить возможность скважины поставлять определенный объем воды. Во-вторых, подобрать подходящий эксплуатационный насос.

Дебит — одна из важнейших характеристик источника водоснабжения

Дебит скважины: как его определить

Расчет дебита скважины производят, исходя из ее габаритов и расстояния находящегося в ней водного уровня от поверхности. Причем надо учитывать, что указанное расстояние может изменяться. Его величина определяется временем года, погодой и техническим состоянием скважины.

Формула расчета дебита скважины носит имя ученого Дюпюи. Причем ею пользуются не только при расчетах скважин на воду, но и газовых и нефтяных стволов. Кроме того, существует и упрощенный метод расчета. В принципе, его точность вполне достаточна, чтобы вычислить производительность насоса. Вычисляя расход, определяют дебет как удельный, так и реальный.

Динамический и статический уровни

Дебит скважины рассчитать можно, если известны определенные исходные данные. Этими данными являются:

Статический и динамический уровни

Чтобы установить данные параметры, необходимо произвести соответствующие замеры. Для этого используются: шнур, грузик и рулетка.

Как правило, замеры производятся с соблюдением следующего алгоритма:

Разница уровней позволяет оценить дебит скважины: чем меньше она, тем больше уровень водоотдачи скважины. Водозабор считается высокопроизводительным, если разница составляет не превышает 1 м. Для артезианских источников характерно совпадение статического и динамического уровней.

Как определить производительность насоса

Однако знание только величины уровней недостаточно для расчета дебита. Для этого также необходимо знать производительность насоса (P). Ее можно определить по паспорту агрегата или по маркировке на его шильдике.

Если эта информация отсутствует, производительность можно установить, используя расходомер или счетчик. Это также можно сделать, пользуясь мерным сосудом и секундомером следующим образом:

Определение дебита скважины с помощью канистры

Затем производят несложные вычисления. Если, например, продолжительность заполнения равна 50 с, то производительность насоса определяется так:

В результате почасовая производительность составит:

Как рассчитывается дебит скважины по упрощенной методике

Чтобы определить этим способом дебит скважины, использую формулу:

Причем значение символов соответствует ранее использованным.

Например, возьмем конкретную ситуацию со следующими исходными данными:

Если подставить в формулу указанные значения, то получим:

В результате с достаточной точностью можно определиться и с мощностью скважинного насоса.

С выбором скважинного насоса не случится ошибки, если дебит скважины определен верно

Удельный дебит скважины

Вполне понятно, что если скважину оснастить более мощным насосом, то динамический уровень упадет. А это влечет за собой снижение и фактического дебита. Чтобы оценка водозабора была более объективной, пользуются таким понятием, как удельный расход.

Удельный расход – это объем откачанной жидкости, обусловливающий опускание водяного зеркала на 1 м.

Чтобы вычислить величину данного показателя, требуется заново определить динамический уровень, используя насос иной производительности.

Удельный дебит рассчитывается по формуле:

Теперь буквенные показатели в формуле заменим конкретными числами. Например, производительность второго насоса равняется 2,5 м³/ч. А соответствующий ему динамический уровень составляет 26 м. При подобных значениях величина удельного дебита составит:

То есть отдача скважины возрастет на эту величину, если H_ДН увеличится на 1 м.

Итак, если средний дебит скважины на дачном участке составляет 2,0 м³/ч, то при его увеличении на 0,38 м³/ч зеркало спустится на 1 м. Следовательно, для обеспечения постоянства подачи воды скважинный насос следует опустить на 1 м ниже отметки динамического уровня.

Расчет удельного дебита позволяет обеспечить постоянство водоснабжения из скважины

Реальный дебит скважины

Расчеты, производимые с использованием удельного дебита, дают результат, близкий к реальному. Однако в ходе расчетов следует учесть расстояние между устьем скважины и началом зоны фильтрации (H_Ф). Тогда реальный дебит скважины (Д_Р) можно вычислить, используя формулу:

Например, допустим, что величина H_Ф равна 28 м. Реальный дебит скважины при этом допущении составит:

В результате упрощенного расчета мы получили Д=4,8. Однако величина реального дебита оказалась меньше размера дебита, вычисленного первым способом, на 37%. Выбирая насос для установки на скважину, его производительность следует принимать меньшей на 20%. То есть менее 2,4 м³/ч. Иными словами, менее 58 м³ в течение суток.

Как определить дебит скважины в полевых условиях (видео)

Снижение дебита

По мере эксплуатации скважины ее характеристики постепенно падают. Это происходит в результате причин как естественного, так и технического характера. К ним, в частности, относятся:

В рамках последнего случая продлить жизнь источника можно, установив на устье скважины герметичный оголовок. В принципе, это позволяет нейтрализовать противодавление атмосферы. А оно равняется 10 м водного столба. Повысятся оба уровня – динамический и статический. А дебит скважины возрастет.

Установка оголовка позволяет избежать сокращения дебита скважины

Итак, вы узнали, как определить дебит скважины. Надеемся, что данная информация поможет вам при обустройстве собственного источника водоснабжения.

Источник

Что такое дебит скважины и как его посчитать?

До начала бурения нужно понимать, как много воды нужно получить. Для частного дома, СНТ или предприятия требуется разное количество воды. От планируемого дебита зависит вид скважины и глубина бурения. Этот показатель влияет на выбор оборудования. Рассмотрим подробнее, что такое дебет артезианских и песчаных источников, и по каким формулам он рассчитывается.

Дебет скважин на воду: что это такое?

Это количество воды, которое можно выкачать за определенную единицу времени. Показатель измеряется в литрах в секунду или кубометрах в час. Точный дебет можно определить только после окончания бурения. Рабочая бригада измеряет его для внесения в техпаспорт.

До начала бурения можно узнать планируемый дебит скважины. В буровых компаниях есть карты местности, на которых указана глубина и насыщенность водяных горизонтов. Средний дебет для водоносных горизонтов в Подмосковье:

Результат измерения вносится в техпаспорт. Со временем уровень водоотдачи может меняться. Необходимо повторять измерения при каждом техобслуживании. Вовремя заметив уменьшение дебета, можно избежать проблем с водоснабжением дома.

Как посчитать дебит скважины?

После бурения вода поднимается вверх по обсадной трубе и останавливается на определенной высоте. Для расчета производительности нужно определить 4 показателя:

По каким причинам дебит может понизиться?

В скважинах на первый песок уровень воды нестабилен. Если глубина бурения меньше 30 метров, дебет меняется в течение года. Водоотдача повышается после обильных дождей или таянья снега. Но в жару источник может пересохнуть, а зимой – замерзнуть.

Дебет артезианской скважины стабилен. Если он понизился, это говорит об исчерпании водяного пласта. Количество воды снижается из-за интенсивной эксплуатации горизонта. Это происходит в районах с интенсивным строительством. Если артезианская скважина стала давать недостаточно питьевой воды, нужно бурить на более глубокий горизонт.

Водоотдача снижается из-за поломок оборудования. Например, если стенки обсадной колонны заилились, если фильтр забился глиной. Тогда проблему можно устранить, выполнив ремонт.

как определить дебит скважины на воду

Дебет скважины не должен быть меньше, чем производительность насоса. Иначе оборудование будет работать «всухую». Это рано или поздно приведет к его поломке. Нельзя покупать насос без запаса мощности.

Мы советуем устанавливать насосы мощностью на 10% больше, чем дебит. Запас нужен на случай сезонного увеличения количества воды. Покупать более мощную технику, чем требуется по расчетам, мы не рекомендуем. Это приведет к перерасходу электроэнергии.

Источник