Способ декольматации водозаборной скважины Советский патент 1992 года по МПК E21B43/27 E03B3/12 

Изобретение относится к водохозяйственному строительству и горному делу, в частности к эксплуатации водозаборов, скважин дренажных систем, восстановлению работоспособности гидронаблюдательных скважин.

Известен способ декольматации фильтров с целью повышения их производительности, включающий подачу в скважину раствора полифосфатов натрия (концентрация 10-30 г/л) и солянокслого гидразина (90-110 г/л).

Недостатками указанного способа являются избирательное растворение сульфидов и гидратов железа. Степень растворения составляет 0,82 для осадков, содержащих окислы железа, и 0,80 - для осадков, содержащих сульфиды железа. Избирательное воздействие реагентов на железосодержащие компоненты осадка

приводит к постепенному обрастанию профильтровой зоны нерастворимыми в данных реагентах соединениями, в результате чего водозаборная скважина выходит из строя. Используемый в рецептуре солянокислый гидразин является сильным ядом, п.д.к. которого составляет 0,01 мг /л, а при повышенной температуре процесса (70- 80°С) он летуч и опасность возрастает.

Наиболее близким к предлагаемому является способ кислотной обработки скважи- ны, включающий подачу в скважину амидосульфоноеой (сульфаминовой) кислоты в виде водного раствора или в виде твердых кристаллов и последующую закачку кислоты в фильтр и прифильтровую зону.

Недостатками данного способа являются неэффективность декольматации, обусловленная недостаточной растворяющей способностью кислоты и ее невысокой рэсО

о

ю

творимостью в воде, а также дороговизна кислоты (3,6 py6.jia 1 кг).

Цель изобретения - повышение растворимости кольматанта при одновременном снижении материальных затрат за счет увеличения .растворяющей способности реагента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу декольматации водозаборной скважины, включающему подачу сульфаминовой кислоты в фильтр и при- фильтровую зону скважины, перед подачей сульфаминовой кислоты в фильтр и при- фильтровую зону продавливают 3-10%-ный водный раствор хлорида натрия, а сульфа- миновую кислоту вводят затем в количестве 2СЬ50 г на 1 л раствора хлорида натрия.

Для выбора пределов содержания реагентов в обрабатывающем растворе образцы в 1 г двух типов кольматанта, отобранных из прифильтровых зон различных скважин и содержащих железистые осадки, помещают в 100 мл раствора NaCI (0,5-20%), добавляют в раствор сульфаминовую кислоту до ее содержания 2-7% и эту смесь встряхивают в течение 5 мин при комнатной температуре на шуттель-аппарате. Для сравнения аналогичные образцы встряхивают в растворе,.со- держащем только сульфаминовую кислоту. Нерастворившуюся часть образцов отфильтровывают, высушивают до постоянного веса, затем рассчитывают растворимость Р кольматанта, равную отношению веса растворившейся части образца к его исходной навеске.

На чертеже приведена зависимость Р от концентрации NaCI и сульфэмиловой кислоты.

Опыты показали, что содержание NaCI в смеси 3% заметно снижает Р относительно максимума, а содержание 10% NaCI в смеси нерационально, так как практически не увеличивает Р. Обработка раствором, содержащим 2% кислоты в смеси, не гарантирует достаточную величину Р. Содержание в смеси более 5% кислоты нерационально, так как не увеличивает Р, но повышает расход кислоты.

Предварительное введение в скважину хлорида натоия и задавливэние его раствора в прифильтровую зону оттесняют грунтовые воды, создает солевую среду в закольматированной зоне и при последующем введении сульфаминовой кислоты предотвращает ее потери, связанные с неполной активацией, утечкой, разбавлением приточной водой, приводящие в итоге к уменьшению Р и эффекта декольматации.

Пример. При использовании растворов с граничными содержаниями сульфаминовой кислоты нижний предел содержания кислоты составляет 20 г/л

(2%-ный раствор); верхний предел содержания кислоты - 50 г/л (5%-ный раствор).

Готовят 10%-ный водный раствор NaCI в объеме, превышающем объем обрабатываемой зоны. Этот раствор закачивают в

скважину и при ее герметизации продавли- вають в закольматированную зону с небольшим выходом за ее пределы, оттесняя при этом грунтовые воды и создавая солевую среду не только в закольматированной зоне,

но и за ее пределами. Затем в скважину вводят сульфаминовую кислоту (порошок или, раствор) из расчета 20 г кислоты на 1 л раствора в обрабатываемой зоне. Создают возвратно-поступательные движения реагентного потока в зоне с помощью эрлифта.

При этом пооисходит перемешивание раствора NaCI с кислотой (рН смеси вначале

2) и интенсивная обработка кольматанта.

При достижении рН раствора в скважине

5,0 смесь теряет свою активность, поэтому обработку прекращают, проверяют дебит скважины и при его недостаточности повторяют цикл описанных операций.

К 3%-ному раствору NaCI (30 г NaCI на

1 л воды), закаченному в обрабатываемую зону, добавляют сульфаминовую кислоту из расчета 50 г кислоты на 1 л раствора NaCI в обрабатываемой зоне и далее поступают аналогично описанному. ; ..ч

В таблице приведены результаты обработки железистых кольматантов двух типов (I к. и И к.) раствором по известному и предлагаемому способам.

Из данных таблицы видно, что предварительная обработка кольматанта раствором NaCI позволяет повысить растворимость осадков в 1,3-2раза: с 0,30-0,56 до 0,65-0,80 (для I кольматанта) и с 0,48-0,73 до 0,88-0,95 (для II кольматанта) при той же

концентрации кислоты. Если же сравнить растворы с одинаковой растворяющей активностью, например с Р 0,73, то таковой обладают растворы по известному способу с 5-7%-ным содержанием кислоты (в таблице растворы 4 и 5), а в предлагаемом способе такая активность проявляется уже с 3%-ного раствора кислоты (см. раствор 7). Отсюда можно сделать вывод об уменьшении расхода дорогостоящего реагента в

5 предлагаемом способе более чем в два раза.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффект декольматации на 30-100% при снижении затрат на реагенты более чем в

дна раза без практического увеличения коррозионного износа оборудования.

Формула изобретения Способ декольматации водозаборной скважины, включающий подачу сульфами- новой кислоты в фильтр и прифильтровую зону скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения растворимости

кольмзтанта при одновременном снижении материальных затрат за счет увеличения растворяющей способности реагента, перед подачей сульфаминовой кислоты в фильтр и прифильтровую зону продавливают 3-10%-ный водный раствор хлорида натрия, а сульфаминовую кислоту используют в количестве 20-50 г на 1 л раствора хлорида натрия.

Изобретение относится к водохозяйственному строительству и горному делу. Цель изобретения - повышение растворимости кольматанта при одновременном снижении материальных затрат за счет увеличения растворяющей способности реагента. Способ декольматации включает продавку 3 - 10%-ного водного ряствора хлорида натрия . в фильтр и профильтровую зону скважины и последующую подачу сульфаминовой кислоты в количестве 20-50 г на 1 л раствора хлорида натрия. Способ позволяет повысить эффект декольматации на 30-100% при снижении затрат на реагенты в 2 и более раз. 1 табл.. 1 ил.