ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В Дагестане имеется порядка 3000 водозаборных скважин, в том числе 2000 самоизливающихся. Большинство скважин оборудовано щелевыми фильтрами и работает в режиме постоянного самоизлива. Оборудование скважин щелевыми фильтрами и краново-диафрагменными устройствами на устье скважин (для ограничения дебита) было оправдано.

Однако при нарушении режима временного закрытия скважин или ограничения дебита происходит пескование скважин, а иногда и прекращение самоизлива. К настоящему времени отмечено повсеместное снижение статического уровня подземных вод, особенно в апшеронском и бакинском водоносных горизонтах, от 3 до 30 м. Так, в г. Кизляр статический уровень на сегодня (относительно поверхности земли) составляет + 3 м, в сел. Бабаюрт + 7 м, г. Кочубее + 10 м. В городах и селениях помимо снижения статического регионального уровня подземных вод имеет место и дополнительное снижение уровня за счет работы близ расположенных водозаборных скважин.

Снижение пьезометрического уровня продуктивных водоносных горизонтов вызвано сработкой "упругих" запасов подземных вод в связи с увеличением водоотбора. В 1960 г. водоотбор по бакинскому и апшеронскому водоносным комплексам составлял порядка 200 тыс. м ³/сут., а в 1995-2000гг. уже - 380--480 тыс. м ³/сут.

В связи с вышеизложенным в настоящее время встает вопрос о принудительном водоотборе с использованием электропогружных насосов для получения дебитов порядка 8-25 л/с вместо 2-4 л/с в самоизливающихся скважинах. Поэтому, экономически обоснованным будет схема водозабора с централизованным водоснабжением от одной скважины для населения в 2500 человек вместо 4-5 скважин, работающих в режиме самоизлива.

Конструкция фильтров водозаборных скважин, вскрывающих тонко- и мелкотонкозернистые пески, имеет важное значение., так как режим работы скважин чаще будет непостоянным: периодическое включение-выключение насосов согласно технологической схеме потребности водоотбора.

В последних документах по сооружению водозаборных скважин (СНИП 2.04.02-84) есть рекомендации по оборудованию фильтров скважин в водоносных горизонтах с мелкозернистым песком, также предлагаются помимо других конструкций и кожуховые фильтры с гравийно- песчаной обсыпкой.

Рекомендаций, по сооружению фильтров в водоносных слоях, имеющих тонкозернистый или мелко-тонкозернистый состав песка, нет. По площади Равнинного Дагестана распространение водоносных слоев с тонкозернистым песком или разных фракций - тонкозернистого и мелкозернистого песка чрезвычайно велико и составляет около 50 % территории. В таблице 1 приводится описание состава водовмещающих песков по скважинам пробуренных с отбором керна, анализом гранулометрического состава и стандартным геофизическим каротажем скважин. Также приведены коэффициенты фильтрации водовмещающих песков по данным опытных кустовых и одиночных откачек. Как следует из обширного материала водоносные слои имеют следующий состав песков для данных коэффициентов фильтрации: от 1 до 2м/сут- пески тонкозернистые; от 2 до 6 м/сут- пески мелко-тонкозернистые и тонко-мелкозернистые Значения гамма-каротажа для тонко и мелко-тонкозернистых песков составляют от 3 до 8 мкр /час. Сооружение водозаборных скважин с кожуховыми фильтрами с песчаной корзинчатой обсыпкой имело место в г. Южносухокумске (апшеронский водоносный горизонт) и на железнодорожной станции Бабаюрт.

Таблица 1

Взаимосвязь гранулометрического состава водоносных

песков с геофизическими и фильтрационными свойствами

После освоения скважины при дебите 4,3 л/с и динамическом уровне 14,0 м скважина не песковала. Многократные включения-выключения не производили мути. Вывод следующий, что в результате откачки к "кожуху" фильтра примкнули частицы мелкозернистого песка, которые закрыли фильтр от проникновения фракции тонкозернистого песка. Как бы получилось дополнительное звено обратного фильтра: тонкозернистый - мелкозернистый -крупнозернистый (в кожухе фильтра). Итак, получилось 3 слоя. Видимо, это возможно, если в песке есть процент фракции мелкозернистого песка. Усредненный коэффициент фильтрации равен 1,5 м/сут для тонко-мелкозернистого песка. Такое небольшое значение объясняется содержанием физической глины до 16 и 8 % соответственно в верхнем и нижнем интервалах.

Скважина 902, оборудованная в качестве наблюдательного пункта на верхнеапшеронский водоносный горизонт, имела сетчатый фильтр с размером ячейки 1 мм.

Она бурилась с применением глинистого раствора и ее разглинизация осуществлялась подобно скв. 1/ 97 (см. выше), только с применением центрального эрлифта. Несмотря на небольшие интервалы мелкозернистого пылеватого песка (422-425) и тонко-мелкозернистого (461-464) в начале откачки, в течение 8-10 часов, наблюдался вынос тонкозернистого песка с мутью, понижение при откачке составляло 15 м (депрессия 1,5 кг / см ²) при дебите 8 л / с. Спустя 2-3 месяца по данным расходометрии было выяснено, что нижний 4-й фильтр и половина 3-го были закрыты песчаной пробкой.

Выводы: 1) металлическая сетка с диаметром ячейки 1 мм в фильтрах скважин, вскрывающих даже небольшие интервалы мелко-тонкозернистого песка не будет исключать пескования скважин при переменном режиме давления, 2) значения гамма-каротажа в тонко-мелкозернистых и средне-зернистых песках практически не отличались и были в пределах 8-9 мкр/час.