Как рассчитать производительность скважины: формулы и опытная откачка | СИНЕРГИЯ
Сколько воды на самом деле даёт ваша скважина? Ответ на этот вопрос нужен постоянно: чтобы подобрать насос, спланировать водоразбор, понять, не пора ли восстанавливать скважину. И получить его можно без гаданий — опытной откачкой.
Смысл простой: качаем воду стабильным расходом, фиксируем уровни по времени и считаем дебит и удельный дебит. Ниже — основные понятия, порядок замеров, формулы с примером и ошибки, из-за которых цифры «расползаются».
Основные понятия: дебит, уровни, понижение
Производительность, или дебит — это объём воды, который скважина стабильно отдаёт за единицу времени без пересыхания. По сути, сколько порода успевает пропустить через фильтр. Чем выше водопроницаемость песка или известняка и чем правильнее подобраны фильтр и насос, тем устойчивее поток.
Для расчёта используют такие величины:
- статический уровень - это глубина до воды в покое, до пуска насоса;
- динамический уровень - это глубина до воды при работающем насосе;
- понижение s - это насколько «просела» скважина: динамический уровень минус статический;
- дебит Q - это объём воды за время при устойчивой откачке;
- Удельный дебит q - это дебит на метр понижения: q = Q / s.
От чего зависит дебит:
- геология водоносного горизонта — водопроницаемость пласта и есть основной предел возможного дебита;
- конструкция — диаметр обсадки и качество фильтра определяют приток и риск заиливания;
- насос и глубина его подвеса — неверно выбранный насос легко «перекачает» скважину, а грязный фильтр задавит поток даже в хорошем пласте;
- сезонность — летние просадки уровня в песчаных горизонтах нормальны, поэтому замеры полезно сравнивать по месяцам.
Как провести опытную откачку
Что понадобится:
- насос с известным расходом или счётчик воды, кран для стабилизации расхода;
- уровнемер или рулетка с грузом на шнуре;
- секундомер;
- журнал замеров — без него цифры обязательно «расползутся».
Порядок работ:
- Замерьте статический уровень до пуска насоса — лучше после простоя.
- Запустите насос с постоянным расходом и откачивайте непрерывно. Обычно хватает 30–60 минут, минимум — 15–30 минут.
- Записывайте уровень каждые 5–10 минут (в коротком тесте — каждые 2–3 минуты) до стабилизации.
- Замерьте фактический расход по счётчику или мерной ёмкостью. Если считали объём за 10 минут, умножьте его на 6 — получите расход в час.
- После остановки насоса снимите кривую восстановления — как быстро уровень возвращается.
- Для полной картины повторите тест на другом расходе и постройте зависимость понижения от расхода.
Если уровень падает почти до приёмной части насоса — останавливайтесь. Работа «всухую» губит насос и заиливает фильтр. Попутно полезно фиксировать мутность и температуру воды.
Что показывает кривая восстановления: быстрый возврат уровня говорит о хорошей водоотдаче, долгое восстановление указывает на заиливание фильтра или слабый пласт.
Формулы и пример расчёта
Формулы простые:
- понижение: s = динамический уровень − статический уровень;
- дебит: Q = устойчивый расход, который вы выдерживали при стабилизировавшемся уровне;
- удельный дебит: q = Q / s.
Удельный дебит считать особенно полезно. Он показывает, насколько скважина чувствительна к нагрузке: если при небольшом расходе понижение заметное, запас посредственный; если уровень держится ровно, можно планировать стабильный водоразбор. По нему же подбирают насос, чтобы не «загнать» источник.
Пример. Статический уровень — 8,0 м. Насос запустили с постоянным расходом 1,2 м³/ч и вели журнал:
- время - 0, уровень - 8м, откачено - 0л
- время 20 мин, уровень - 10,5, откачено 400л
- время 40 мин, уровень - 10,7, откачено - 800л
К 40-й минуте уровень практически стабилизировался на 10,7 м. Считаем:
- s = 10,7 − 8,0 = 2,7 м;
- Q = 1,2 м³/ч — это и есть дебит при таком понижении;
- q = 1,2 / 2,7 ≈ 0,44 м³/ч на метр понижения.
При подборе насоса оставляйте запас: его расход должен быть на 20–30% ниже устойчивого дебита. Насос подбирают по результатам опытной откачки, а не по принципу «помощнее».
Типичные ошибки
Тест можно провести силами службы эксплуатации, но мелкие ошибки дают крупную погрешность. Чаще всего встречаются такие:
- расход «гуляет» — нет крана или счётчика, и откачка идёт не с постоянным расходом;
- динамический уровень сняли слишком рано — до того, как он стабилизировался;
- нет журнала — замеры записывают по памяти, и цифры расходятся;
- насос «перекачивает» пласт — уровень опускается почти до приёмной части, насос работает всухую;
- статический уровень замерили сразу после работы насоса, а не после простоя;
- грязный инструмент — в ствол заносят загрязнения.
И главная ошибка — пытаться «раскачать» скважину мощным насосом. Скважина отдаёт ровно столько, сколько позволяют геология и грамотная настройка.
Что делать с результатом
Сам по себе расчёт мало что даёт — его нужно с чем-то сравнить. Есть два ориентира:
- паспорт скважины — паспортный дебит и уровни после бурения;
- ваши прошлые замеры — поэтому полезно поставить счётчик расхода и раз в сезон замерять уровни.
Если расчёт показал, что дебит упал по сравнению с паспортом, или понижение при том же расходе стало заметно больше, — это повод разбираться. Причину обычно показывает телеинспекция: заиленный фильтр, отложения на колонне, повреждения. Заиленный фильтр не стоит «травить» кислотой наугад — правильнее сервисная очистка.
Какие методы возвращают дебит без бурения, подробно разобрано в статье «Методы повышения производительности скважин».
Вывод
Дебит считают по опытной откачке: постоянный расход, журнал уровней, понижение s и удельный дебит q = Q / s. Базовые замеры служба эксплуатации делает сама, а для ответственных объектов и спорных результатов лучше привлечь специалистов — так вы получите точную оценку и безопасный режим, при котором насос не пересушит пласт и не потянет песок.
Мы привозим расходомеры и датчики уровня, проводим пошаговую откачку и телеинспекцию, составляем протокол замеров. Если дебит ниже паспортного, выполним восстановление дебита гидродинамическим методом — водой, без реагентов. Звоните: +7 (926) 021-16-10.