Откачка воздушным водоподъемником

Основное преимущество этого подъемника — простота его устройства; кроме того, при откачке воды с большим содержанием шлама и песка он не засоряется. Вследствие этого нередко после предварительной откачки, проведенной воздушным водоподъемником, можно проектировать непосредственно пробно-эксплуатационную.

Отношение глубины H погружения смесителя от уровня излива к высоте подъема воды h, считая от динамического уровня до уровня излива, называется коэффициентом погружения k.

 

Воздушный водоподъемник может работать при различных погружениях смесителя (форсунки). С увеличением h и сокращением Н уменьшается коэффициент полезного действия подъемника. Рекомендуется при откачках принимать k не менее 2,5, если это допускают параметры скважины.

Для создания нескольких понижений уровня при опытной откачке из скважины подъемником, приводимым в действие от одного компрессора, можно применять несколько способов.

Простейший с двумя понижениями следующий: воздухопроводную трубу погружают сначала рядом с водоподъемной, а затем, после получения данных о дебите и понижении, внутри нее. В обоих случаях трубу следует погружать примерно на одну и ту же глубину. Вследствие изменения полезного сечения водоподъемной трубы при различных (внутри или рядом) схемах монтажа этого водоподъемника производительность откачки будет изменяться в пределах 20—30%; примерно в таком же соотношении изменяется и понижение уровня при откачке.

Для проведения откачки таким способом рекомендуется устанавливать муфту с левой резьбой на воздухопроводной трубе близ ввода последней в водоподъемную колонну (рис. 51). После откачки при расположении труб рядом нужно отвинтить воздухопроводную колонну, извлечь ее из скважины и снова спустить внутрь (водоподъемной колонны для проведения откачки при другой ступени понижения.

Если имеется дополнительная колонна воздухопроводных труб, то ее можно спустить по системе «внутри», не отвинчивая колонну, расположенную рядом, причем откачку можно проводить, начиная с меньшего понижения, достигаемого при откачке по системе «внутри» (табл. 27).

 

Когда эксплуатационный диаметр скважины не позволяет опустить воздухопроводные трубы по системе «рядом», или если необходимо получить данные более чем при двух понижениях, следует намечать другой способ — погружение водоподъемных труб на различную глубину. Для применения этого способа глубина скважины и динамический уровень при откачке должны быть достаточными для соответствующего погружения труб (рис. 52).

 

Сущность этого способа основывается на различии величины удельного расхода воздуха, требуемого для подъема 1 м3 воды на определенную высоту. Чем больше высота подъема воды из скважины на поверхность, тем меньше должен быть удельный вес эмульсии и, следовательно, тем больше должно быть количество воздуха, расходуемого на 1 м3 воды. Поэтому при использовании компрессора с постоянной производительностью воздуха количест во подаваемой воды будет изменяться в зависимости от глубины погружения труб водоподъемника (рис. 53).

Разница в величине дебитов, получаемых при откачке этим подъемником по второму способу, нередко достигает 90—100%, что является преимуществом этого способа.

Для откачки воздушным водоподъемником по второму способу можно проектировать следующие приемы. Если эксплуатационная (рабочая обсадная) колонна имеет достаточный внутренний диаметр, то водоподъемную колонну можно оборудовать двумя вводами воздухопроводных труб, расположенных на различной глубине. При этом откачки можно проводить при двух различных коэффициентах погружения.

 

После откачки с двумя понижениями последовательным переключением нагнетаемого воздуха с одной воздухопроводной колонны на другую более длинную воздухопроводную колонну, которая монтируется непосредственно у ввода на муфте с левой резьбой, можно отвинтить. Спустив отвинченную воздухопроводную колонну в водоподъемную по системе «внутри» и включив компрессор, можно создать в скважине третье понижение и определить соответствующий ему дебит.

Если же устройство двух боковых воздухопроводов почему-либо затруднено, можно ограничиться одним боковым вводом и регулировать дебит, спуская или поднимая водоподъемник трубы на различную глубину. Если внутренний диаметр эксплуатационной колонны исключает возможность проведения откачки по схеме «рядом», скважину можнo откачивать водоподъемником по схеме «внутри», увеличивая или уменьшая по необходимости глубину погружения воздухопроводной и водоподъемной колонн или только одной воздухопроводной.

При откачке воздушным водоподъемником по второму способу давление, создаваемое компрессором, всегда должно обеспечивать работу подъемника при максимальной намечаемой глубине погружения водоподъемных труб. Поэтому при расчете величины понижения это необходимо учитывать.

Измерять уровень воды при любом способе откачки можно при помощи хлопушки, пневматического или электрического уровнемера. В зависимости от производительности откачки дебит скважины можно измерять объемным способом, при помощи водослива, диафрагменным расходомером и т. д.

Частоту наблюдений за уровнем и дебитом и фиксирование этих данных следует проектировать с интервалом 30 мин. Надо указать в проекте, что если в процессе откачки будут замечены помутнение воды, появление посторонних примесей, вынос частиц породы, изменения уровня и дебита и т. п., то интервалы наблюдений следует сократить до 10—15 мин.

Проектирование разведочно-эксплуатационных скважин для водоснабжения.
Белицкий А.С., Дубровский В.В., Издательство "Недра", 1968