Как определить дебит скважины

Как рассчитать дебет скважины

Одной и самых главных характеристик скважины по праву считается дебит. Именно он дает возможность определить способность водозабора обеспечить хозяйственные и питьевые нужды, правильно выбрать производительность насосного оборудования. Дебит показывает, сколько воды может дать скважина в определенный промежуток времени (день, час, минуту). Чем выше этот показатель, тем выше производительность водозабора, и тем мощнее должно быть насосное оборудование и больше диаметр обсадных труб.

Основные характеристики, которые применяются при расчете дебита скважины

— статический уровень воды. Измеряется расстояние от зеркала воды в состоянии покоя. Для измерения можно использовать веревку с грузом на конце. После того как груз опустился в воду, по длине троса можно определить статический уровень воды;
— динамический уровень воды. Определяется после того, как в действие приведен насос. Во время работы устройства происходит снижение уровня воды, которое устанавливается на некоторой отметке. Этот уровень называется динамическим. Если в процессе работы насосного оборудования динамический уровень остается неизменным, это говорит о том, что в скважину пребывает такое количество воды, которое из нее откачивается. Это позволяет утверждать, что производительность водозабора равна произвольности насоса (показатель можно посмотреть в паспорте оборудования). Если дебит вашей скважины ниже производительности насоса, динамический уровень будет постоянно снижаться, пока вода не иссякнет вовсе. Если разница между статическим и динамическим уровнем — не более 1 метра, это говорит о высокой производительности источника, которая, как видно, превышает мощность установленного насосного оборудования.

Опытным путем можно определить показатель производительности источника, если установить более мощный насос, мерную емкость известного объема. Насос ставится на дно источника, после чего производится полная выкачка воды из скважины, затем засекаем время и ждем, пока уровень воды восстановится. Зная объем перекаченной воды и время восстановления можно рассчитать дебит. Для этого следует разделить объем на время.

Для более точного определения показателя производительности скважины можно использовать формулу. Например, у нас есть водозабор, глубина которого до фильтра составляет 50 метров. При этом статический уровень находится на 30 метрах (высота водного столба – 50-30=20 метров).

Первый забор воды производим насосом, имеющим расход 2 м3/ч. При этом динамический уровень составил 37 метра (воду откачивали в течение часа). Дебит нашей скважины рассчитываем по такой формуле:

глубина скважины, м – H;
дебит скважины, м3/ч – D;
производительность насоса, м3/ч – V;
динамический уровень, м — Hд;
статический уровень — Hст .

После подстановки значений получаем следующее: D1 = 5,7 м3/ч.

После проведения второго водозабора с использованием насосного оборудования производительностью 4 м3/ч, динамический уровень составил 41 м, следовательно, дебит — D2 = 7,2.м3/ч. Находим удельное значение:

Dуд = (D2 — D1)/ (h2 – h1) ,

где удельный дебит — Dуд;

высота падения водного уровня (7 и 11 метров соответственно) — h1 и h2.

Итак, можно подвести итог: при повышении динамического уровня на 1 метр, происходит увеличение дебита источника на 0,375м3/ч. Используя полученное значение, можно вычислить максимальный показатель Dмакс скважины, при котором уровень воды способен опуститься до фильтра.

Dмакс = Dуд х hмакс.

В нашем примере случае Dмакс = 0,375 х 50 = 18,75м3/ч. Поэтому максимальная мощность насоса должна быть на 10% ниже данного значения. Получается, что в наш водозабор следует устанавливать насос мощностью, не более 16 м3/ч.

Для небольших скважин показатель можно рассчитать по следующей формуле:

где производительность насоса, м3/ч – V;

временной интервал, в течение которого можно полностью выкачать воду из источника, ч – T;

объем воды в водозаборе на начало, вычисляется как hxS (h– высота столба воды, м; S – площадь поперечного сечения источника, вычисляется как πхd2/4, при этом d – внутренний диаметр трубы).

Например, водозабор имеет глубину 40 м, при этом статический уровень – 30 метров, диаметр внутренний обсадной трубы — 3 дюйма (79 мм). Откачка жидкости из источника была произведена за 1 час, производительность насоса – 2 м3/ч. Получается, что D = (2 х 0,5 – 10 х 3,14 х 0,0792/4)/0,5 = 3,8 м3/ч.

Одной и самых главных характеристик скважины по праву считается дебит. Именно он дает возможность определить способность

Добрый день. Пробурили скважину на 22 м, промывали за трубное пространство и в трубе, прокачали до чистой воды, сделали замер дебет 600-700 л/ч, как вы считаете это нормально? сколько проживет такая скважина. за ранее спасибо.

эксперта: Доброго времени суток. Скважина до 30 метров считается "малой" скважиной. Вырабатываемая мощность в

Организация индивидуального водоснабжения от глубоководной скважины – процесс достаточно сложный, требующий профессионального

Шнековое бурение скважин

Бурение скважин шнековым методом применяется в основном для песчаных и гравийно-песчаных грунтов. Оно производится

Скважина на воду – лучший источник водоснабжения дома. Однако ее создание является делом трудоемким и дорогостоящим

Бурение артезианских скважин

Свое название артезианская скважина получила от названия провинции Артуа, располагающейся во Франции (лат.

Как правильно рассчитать дебит скважины?

Дебит – ключевая характеристика любой скважины. Под этим понятием подразумевают то количество воды, нефти, либо газа, которое источник может выдать за условную единицу времени – одним словом, его производительность. Измеряется этот показатель в литрах за минуту, либо в кубометрах за час.

Прокачанная скважина для воды на участке

Расчет дебита необходим как при обустройстве бытовых водоносных скважин, так и в газодобывающей и нефтяной промышленности — каждая классификация при этом имеет определенную формулу для вычислений.

1 Зачем нужно делать расчет дебита скважины?

Если вы знаете дебит своей скважины, то сможете без проблем подобрать оптимальное насосное оборудование, так как мощность насоса должна точно соответствовать продуктивности источника. К тому же, в случае возникновения каких-либо проблем, правильно заполненный паспорт скважины очень поможет ремонтной бригаде выбрать подходящий способ её восстановления

Исходя из показателей дебита, выполняется классификация скважин на три группы:

• Низкодебитные (меньше 20 м³/сутки);
• Среднедебитные (от 20 до 85 м³/сутки);
• Высокодебитные (свыше 85 м³/сутки).

В газовой и нефтедобывающей промышленности эксплуатация малодебитных скважин нерентабельна. Поэтому предварительное прогнозирование их дебита является ключевым фактором, который определяет, будет ли выполняться бурение новой газовой скважины на разрабатываемой территории.

Для определения такого параметра в газовой промышленности имеется определенная формула (которая будет приведена ниже).
к меню ↑

1.1 Расчет дебита артезианской скважины

Для выполнения расчетов вам необходимо узнать два параметра источника – статический и динамический уровни воды.

Для этого вам понадобится веревочка, с объемным грузиком на конце (таким, чтобы при касании к водной поверхности был отчетливо слышен всплеск).

Процедура замера уровня воды в скважине

Измерить показатели можно по истечению одного дня после окончания обустройства скважины. Выждать сутки после завершения бурения и промывки необходимо для того количество жидкости в скважине стабилизировалось. Делать замер раньше не рекомендуется — результат может быть неточным, так как в первые сутки происходит постоянное увеличение максимального уровня воды.

По истечению необходимого времени выполните замер. Делать это нужно по глубине обсадной колонны – определите, какую длину имеет часть трубы, в которой отсутствует вода. Если скважина сделана согласно всем технологическим требованиям, то статический уровень воды в ней будет всегда выше, чем верхняя точка фильтрующего участка.

Динамический уровень – это непостоянный показатель, который будет меняться в зависимости от условий эксплуатации скважины. Когда осуществляется забор воды с источника, её количество в обсадной колонне постоянно уменьшается.В случае, когда интенсивность забора воды не превышает продуктивность источника, то спустя какое-то время вода стабилизируется на определенном уровне.

Исходя из этого, динамическим уровнем жидкости в скважине является показатель высоты водного столба, который будет держаться при постоянном заборе жидкости с заданной интенсивностью. При использовании погружных насосов разной мощности динамический уровень воды в скважине будет отличаться.

Оба эти показателя измеряются в «метрах от поверхности», то есть чем ниже фактическая высота столба воды в осадной колонне, тем меньшим будет динамический уровень. На практике расчет динамического уровня воды помогает выяснить, на какую максимальную глубину может быть опущен погружной насос .

Расчет динамического уровня воды осуществляется в два этапа — нужно выполнить средний и интенсивный водозабор.Производите замер после того, как насос беспрерывно проработал один час.

Определив оба фактора, вы уже можете получить ориентировочную информацию по дебиту источника – чем меньше разница между статическим и динамическим уровнем, тем большим является дебит скважины. У хорошей артезианской скважины эти показатели будут идентичными, а средний по производительности источник имеет 1-2 метра разницы.

Процесс бурения скважины

Расчет дебита скважины может производиться несколькими способами. Вычислять дебит проще всего по следующей формуле: V*Hв/Hдин – Hстат.

• V– интенсивность отбора воды при замере динамического уровня скважины;
• Н_дин – динамический уровень;
• Н_стат – статический уровень;
• Н_в – высота столба воды в обсадной колонне (разница между общей высотой обсадной колонны и статическим уровнем жидкости)

Как определить дебит скважины на практике: возьмем в качестве примера скважину, высота которой составляет 50 метров, при этом перфорированная зона фильтрации расположена на 45-ти метровой глубине. Замер показал статический уровень воды глубиною 30 метров. Исходя из этого, определяем высоту столба воды: 50-30=20 м.

Чтобы определить динамический показатель, предположим, что за один час работы насосом из источника было откачано два кубометра воды. После этого замер показал, что высота столба воды в скважине стала меньше на 4 метра (произошло увеличение динамического уровня на 4 м)

То есть, Н_дин = 30+4=34 м.

Для того чтобы свести возможные погрешности расчета к минимуму, после первого измерения нужно выполнить расчет удельного дебита, с помощью которого можно будет рассчитать реальный показатель. Для этого, после первого забора жидкости, необходимо дать источнику время на заполнения, чтобы уровень столба воды поднялся до статического показателя.

После чего выполняем забор воды с большей интенсивностью, чем первый раз, и повторно делаем замер динамического показателя.

Для демонстрации расчета удельного дебита используем такие условные показатели: V2 (интенсивность откачки) – 3 м³, если предположить, что при интенсивности откачки в 3 кубометра за час, Ндин составляет 38 метров, то 38-30 = 8 (h2 = 8).

Процесс монтажа глубинного насоса в скважину

Удельный дебит рассчитывается по формуле: Du = V₂ – V₁ / H₂ – H₁. где:

• V1 – интенсивность первого забора воды (меньшая);
• V2 – интенсивность второго забора воды (большая);
• H1 – уменьшение столба воды при выполнении откачки меньшей интенсивности;
• H2 – уменьшение столба воды при откачке большей интенсивности

Вычисляем удельный дебит: Д_у = 0.25 кубометра в час.

Удельный дебит нам демонстрирует, что рост динамического уровня воды на 1 метр, влечет за собой увеличение дебита скважины на 0.25 м 3 /час.

После того как рассчитан удельный и обычный показатель, можно выполнить определение реального дебита источника по формуле:

• Н_фильтр – глубина верхнего края фильтрующего участка обсадной колонны;
• Н_стат – статический показатель;
• Ду – удельный дебит;

Исходя из предыдущих расчетов, мы имеем: Др = (45-30)*0.25 = 3.75 м 3 /час — это высокий уровень дебита для артезианской скважины (классификация высокодебитных источников начинается с 85 м³/сутки, у нашей скважины он составляет 3,7*24=94 м³)

Как вы видите, погрешность предварительного расчета, в сравнении с итоговым результатом, составила около 60%.
к меню ↑

2 Применение формулы Дюпюи

Классификация скважин нефтяной и газовой промышленности требует расчета их дебита по формуле Дюпюи.

Формула Дюпюи для газовой скважины имеет следующий вид:

Формула Дюпюи для расчета газовой скважины

Для вычисления дебита нефти существует три разновидности данной формулы, каждая из которых применяется для разных видов скважин — поскольку каждая классификация имеет ряд особенностей.

Для нефтяной скважины с неустановившимся приточным режимом:

Формула Дюпюи для нефтяной скважины с неустановившимся режимом

Для нефтяной скважины с псевдоустановившимся режимом притока:

Формула Дюпюи для нефтяной скважины с псевдоустановившимся режимом

Для нормального режима притока:

Формула Дюпюи для нефтяной скважины с нормальным режимом

• q₀ – дебит источника;
• K – проницаемость скважины;
• h – продуктивность пласта;
• P_пл – средний показатель давления породы;
• P_заб – забойное давление породы;
• μ₀ – коэф. вязкости нефти;
• Β₀ – коэф. объема нефти;
• r_e – радиус дренажа;
• r_w – радиус нефтескважины;
• S – скин фактор;
• α – коэф. пересчета.

2.1 Особенности расчета дебита скважины (видео)

Дебит скважины: как узнать хватит ли вам воды

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

Первое, о чем следует подумать после окончания работ по бурению водозабора – как определить дебит скважины, как понять, соответствует ли её производительность нуждам водопотребителей. Сделать это нужно до того, как подрядная организация выдаст вам паспорт на скважину, так как указанный в ней дебит может совершенно не соответствовать реальному положению вещей, но вы поймете это намного позже.

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 дебит скважины .

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.
Итак:

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.

• Статическим называют уровень воды в скважине, который устанавливается при отсутствии из неё водозабора. Он измеряется расстоянием от поверхности земли (или устья скважины) до зеркала воды.
  Причем для его точного определения нужно дождаться, пока уровень не перестанет подниматься после очередной откачки.

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

Статический и динамический уровни

• Динамическим называют уровень воды, стабилизирующийся на определенной отметке во время её откачивания насосом. Тут следует пояснить следующее: когда насос начинает работать, откачивая воду, её уровень в трубе постепенно понижается, но через какое-то время фиксируется, если интенсивность откачивания не превышает скорость наполнения скважины из водоносного горизонта.
  И чем выше производительность насоса, тем большее значение будет иметь динамический уровень. То есть, это величина не постоянная, зависящая от интенсивности непрерывного отбора воды.

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 дебит 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.

• Существует простой, но не самый точный способ рассчитать дебит скважины (D), откачивая из неё воду в течение часа и замерив после этого динамический уровень (Hd). Этот расчет вы можете выполнить и своими руками по формуле:

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

Основные данные для определения дебета

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.

Обратите внимание! Чаще всего в паспорт скважины вносят значение дебита, рассчитанного этим способом. Но он не является точным, так как нет прямой зависимости между интенсивностью откачивания и изменением динамического уровня. Если вы возьмете насос другой производительности, результат может оказаться совсем иным.

• Для максимально точного определения фактического дебита необходимо хотя бы дважды зафиксировать динамический уровень воды, откачивая воду насосами разной производительности. В этом случае вы получите результат, близкий к фактическому.

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 V₁ 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.
Чтобы не ломать голову, как повысить дебит скважины после выяснения его недостаточной величины, и нужно требовать проведения точных расчетов, так как описанный выше стандартный способ дает завышенные результаты. Кроме того, в паспорт скважины должна вноситься наиболее точная информация – при возникновении проблем в будущем это поможет найти их причину и восстановить производительность водозабора.

Что делать, если дебит недостаточный

Со временем количество воды, добываемой из скважины, может уменьшиться.
Происходит это чаще всего по двум причинам:

• Заиливание фильтра и эксплуатационной трубы.
• Снижение производительности насоса из-за поломки или засорения всасывающего фильтра.

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

На фото – процесс очистки скважины

Если воды мало изначально, причины кроются совсем в другом:

• Бурильщики не попали в водоносный пласт. Иногда проблема решается увеличением глубины скважины.
• Водоносный горизонт не обладает достаточной мощностью и просто не способен давать требуемое количество воды. В этом случае скважину можно раскачать.

Раскачивание применяется и для очистки воды в скважине

Как раскачать скважину с малым дебитом?
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.

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.

Открытая система горячего водоснабжения — это типовое решение для зданий советской постройки

Открытая схема теплоснабжения: источник горячей воды — теплотрасса Что такое открытая система горячего водоснабжения и как она устроена? Сегодня нам предстоит познакомиться с устройством систем отопления и ГВС, типичным для абсолютного большинства зданий, построенных в период существования Советского Союза. Мы изучим их основные элементы, и постараемся дать оценку ключ.

Схема горячего водоснабжения многоквартирного дома: устройство, элементы, типичные проблемы

Разводка водоснабжения в подвале строящегося дома Наша сегодняшняя тема — система горячего водоснабжения многоквартирного дома: схемы, основные элементы и типичные проблемы, с которыми может столкнуться владелец жилья. Итак, приступим. yandex_partner_id = 147329; yandex_stat.

Организация водоснабжения на даче: решения для разных источников воды

Ввод водоснабжения и слив канализации в дачном доме Наша сегодняшняя тема — организация водоснабжения в загородном доме. Мы разберем несколько решений для разных источников воды (колодца, скважины и дачного водопровода) и сравним несколько видов водонагревателей для нужд горячего водоснабжения. Итак, в путь.

Отопление и водоснабжение частного дома: выбор источника тепла, схемы разводки и материалов

Схема систем автономного отопления и ГВС Сегодня нам предстоит узнать, как можно организовать отопление и водоснабжение загородного дома. Нам предстоит сравнительный анализ разных источников тепловой энергии для нужд отопления и горячего водоснабжения, знакомство со способами бесперебойной подачи в дом холодной воды, выбор материалов и отопительных приборов, а также схем развод.

Монтаж труб внутреннего водоснабжения: ответы на 10 актуальных вопросов

Полипропиленовый водопровод на завершающей стадии монтажа Насколько трудно самостоятельно заменить или развести с нуля трубопроводы для внутреннего водоснабжения? Сегодня мы постараемся ответить на несколько вопросов, так или иначе связанных с монтажом и эксплуатацией водопроводов в квартирах и частных домах. Итак, в путь.

Источники: http://aquagroup.ru/articles/kak-rasschitat-debet-skvazhiny.html, http://byreniepro.ru/skvazhiny/raschet-debita.html, http://moikolodets.ru/debet-skvazhiny-kak-uznat-225