3. Технические средства для откачки воды из скважин

Откачки из скважин производят с помощью различных насосов, эрлифтов. При высоких уровнях воды откачки можно осуществлять с помощью горизонтальных центробежных насосов, устанавливаемых на поверхности. Эрлифт – это устройство подъема жидкости, состоящее из тикальной трубы, частично опущенной в воду, и смесителя (на конце трубы), погруженного в жидкость.

При подаче в смеситель сжатого воздуха образуется газожидкостная смесь, которая, имея сравнительно с водой более низкий удельный вес, поднимается по трубе. Простота конструкции и отсутствие движущихся и трущихся частей позволяет использовать эрлифт для прокачки сильно загрязненной воды, шламосодержащих стоков, эмульсий, текучепластичных и текучих вязких сред.

Существует две схемы расположения эрлифта в скважине. По первой схеме воздухопроводные и водоподъемные трубы располагаются параллельно, рядом друг с другом. Такое расположение называется системой «рядом»; по второй схеме водоподъемные трубы расположены внутри водоподъемных труб. Такое расположение называется системой «внутри». На практике для проведения пробных откачек чаще применяют систему «внутри».

Для создания двух понижений существует несколько способов. Один из них заключается в регулировании количество воздуха, подаваемого компрессором в скважину. Это достигается при помощи вентиля, устанавливаемого на всасывающем патрубке компрессора. Другой способ создания двух понижений уровня в скважине является погружение эрлифтовых труб на различную глубину. Сущность этого способа заключается в различии удельного расхода воздуха, необходимого для подъема 1м³ на определенную высоту, т.е. чем больше высота подъема воды, тем меньше должен быть удельный вес смеси, следовательно, тем больше расход воздуха. Но так как при эрлифтовых откачках используются компрессоры, имеющие постоянную производительность, количество воды, подаваемой эрлифтом, будет изменяться в зависимости от глубины погружения воздухопроводных труб, следовательно, будет изменяться уровень воды в скважине.

Рис. 9.17. Схема эрлифтов:

а — параллельная (эксцентрическая) система с расположением труб «рядом»; 6— центральная (концентрическая) система — воздухопроводные трубы внутри водоподъемных; в — центральная система — водоподъемные трубы внутри воздухопроводных труб

В настоящее время эрлифт используется для подъема минеральных осадков, представленных песчаными фракциями размером 0,05-0,5 мм, объемной плотностью 1,25-1,45 т/м3, а также органических, состоящих из жиров, масел или тяжелых фракций нефтяных углеводородов и тонкодисперсных частиц - 1,05-1,12 т/м3.

Насосы.

Водоструйные насосы

Водоструйные насосы (гидроэлеваторы) применяют для пробных гидрогеологических откачек, когда в воде содержатся примеси песка, а также при эксплуатационных откачках, когда из-за низкого уровня использование эрлифта неэкомично. Водоструйные насосы используют для освоения водонасосных пластов. С этой целью периодически буровой насос отключается, и столб поднимаемой на поверхность воды в динамическом режиме воздействует на пласт, разрушая закольматированный материал.

Рис. 9.19. Водоструйный насос:

1 — муфта соединительная; 2 — переходник; 3 — пьезометрическая; 4 - нагнетательная труба; 5 - обсадная (фильтровая) колонна; 6 - кольца крепления пакера; 7 - гидравлический пакер; 8 - отверстия в нагнетательной трубе; 9 - диффузор; 10 - смеситель; 11 - насадка; 12 - контргайка; 13 - корпус.

Погружные электрические насосы типа ЭЦВ

Погружные электрические насосы типа ЭЦВ (Э – электрические; Ц – центробежные; В - для воды ) широко используют при гидрогеологических и эксплуатационных откачках. Насосы этого типа более экономичны, чем эрлифтные и водоструйные водоподъемники. Они имеют более высокий КПД и предназначены для подъема воды с температурой не более 25 °С и содержанием механических примесей до 0,01 % от массы перекачиваемой воды.