Способ эксплуатации гидрогеологической скважины Советский патент 1992 года по МПК E03B3/06 

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано при эксплуатации водозаборов питьевого йа- значения в районах с потенциальной опасностью загрязнения вод радиоактивными элементами, продуктами их распада и другими вредными компонентами, изменяющими подвижность и свойства в электрическом поле.j

Известен способ эксплуатации водозаборных скважин, включающий вскрытие водоносного горизонта куском гидрогеологических (одной эксплуатационной и нескольких наблюдательных) ск;ва- жин, закрепление стенок обсадными трубами, оборудование водоприемной части скважин соответствующими фильтрами, установку соответствующего водоподъемного устройства в эксплуатационной с||ва- жине, приборов и приспособлений для наблюдений за уровнем и качеством вод|ы в

наблюдательных скважинах, опробование качества воды, извлечение воды на поверхность (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является способ эксплуатации гидрогеологической скважины, включающий определение фильтрационных свойств - водоносного пласта, обработку околосква- жинного пространства однополярным электрическим током и отбор воды (2).

Недостатком способа является добыча воды ухудшенного качества за счет перевода в прифильтровой части породосодержа- щих радиоактивных элементов в подвижное состояние и незащищенность водозабора от поступления в эксплуатационную скважину радиоактивных элементов, радионукли - дов и других вредных компонентов антропогенового происхождения со смежных участков водоносного пласта.

х|

О

Целью изобретения является улучшение качества воды за счет защиты прифиль- тровой зоны от поступления в нее электролитически осаждаемых вредных компонентов.

1 Поставленная цепь достигается тем, что в способе эксплуатации гидрогеологиче- ской скважиньч, включающем определение фильтрационных свойств водоносного пласта, обработку околоскважинного пространства однрпол ярным электрическим током и отбор воды, сооружают дополнительные сквэжинъ(Т (ГбтФрыё располагают по концентричным эксплуатационной скважине окружностям, по большей из, которых в ск&ажинах устанавливают катоды выше кровли водоносного пласта, а по меньшей - аноды в пределйх,мощности пласта,,причем радиусы этих окружностей определяют р соответствии с фильтрационными свойствами водоносного пласта по зависимости; RM - 2,4 х Кф; Re Ц2КМ; где RM и Re радиусы меньшей и большей окружностей, Кф - коэффициент фильтрации водоносного пласта, а откачку воды ведут одновременно с подачей электрического тока на электроды.

Способ осуществляется следующим образом.

После определения фильтрационных двойств водоносного горизонта на участке водозабора с общим центром у эксплуатационной скважины разбуривают скважины, расположенные по малой анодной и большой катодной окружностям.

Скважины малой анодной окружности обеспечивают формирование зоны анолита. Радиус ее определяют в соответствии с фильтрационными свойствами водоносного горизонта по формуле: RM г-Кф/к, где RM - радиус малой анодной окружности, м;

г- минимальный размер радиуса, м;

k - минимальный коэффициент фильтрации, м/сутки;

Кф - коэффициент фильтрации пород горизонта, to/сутки.

Экспериментально установлено, что отношение минимального размера радиуса г к минимальному коэффициенту фильтрации 1 к, равное 2,4 м/сутки, обеспечивает нахождение -пластовой воды в электрическом поле не менее двух суток, необходимых для ч i t перераспределения микроэлементов, некоторых компонентов и радиоэлементов, а расстояние между скважинами, равное 6 м, обеспечивает достаточную плотность силовых линий этого поля. Минимальный размер радиуса обусловлен экономически выгодным расположением эксплуатационной и наблюдательных

скважин на участке водозабора, а минимальный коэффициент фильтрации - рентабельностью его эксплуатации.

Скважины малой анодной окружности

проходят на полную мощность водоносного горизонта, обсаживают полиэтиленовыми трубами и оборудуют антикоррозионными фильтрами В область фильтров, на кабеле, погружают электроды, изготовленные из ан0 тикоррозийного металла, например, титана, нержавеющей стали. Длина электродов определяется мощностью водоносного горизонта, но лучше когда длины электродов и фильтров совпадают. Контакт электродов с

5 кабелем тщательно герметизируют и располагают в скважинах выше уровня воды. На поверхности все олектроды соединяют последовательно в единую цепь и подключают к положительному полюсу источника тока.

0 Скважины большой катодной окружности обеспечивают формирование зоны като- лита, радиус ее определяется размерами малой анодной окружности: Re 2RM, а количество скважин определяют по соотноше5 нию: п 2тгРм/6. Скважины бурят минимальным диаметром до кровли водоносного горизонта. В стволы вставляют стержни-электроды из нержавекж ей стали, которые последовательно соединяют в по0 верхностных условиях в единую электрическую цепь и подключают к отрицательному полюсу источника тока.

После окончания подготовительных работ включают источник электрического то5 ка, обеспечивающий стабилизацию его работы в заданном диапазоне, при безопасном для человека напряжении.

Использование изобретения позволяет проводить обработку водоносного горизон0 та постоянно действующим однополярным электрическим током, в результате чего формируется кольцевая сорбционная зона цементации, защищающая эксплуатационную сквахшну от поступления в нее элэктролити5 чески осаждаемых вредных компонентов. Формула изобретения Способ эксплуатации гидрогеологической скважины, включающий определение фильтрационных свойств водоносного пла0 ста, обработку околоскважинного пространства однополярным электрическим током и отбор воды, отличаю щийся тем, что, с целью улучшения качества воды за счет защиты прифильтровой зоны от поступле 5 ния в нее электролитически осаждаемых вредных компонентов, сооружают дополнительные скважины, которые располагают по концентричным эксплуатационной скважине окружностям, по большей из которых о скважинах устанавливают катоды выше

кровли водоносного пласта, а по меньшей J аноды в пределах мощности пласта, причем радиусы этих окружностей определяют в соответствии с фильтрационными свойствами водоносного пласта по зависимостям: Рм 2.4Кф;Пб 2Рм,

где RM и RG - радиусы меньшей и большей окружностей,

Кф - коэффициент фильтрации водоносного пласта,

а откачку воды ведут одновременно с подачей электрического тока на электроды.

Использование: водоснабжение, при эксплуатации водозаборов питьевого назначения в районах с потенциальной опасностью загрязнения вод радиоактивными элементами. Сущность изобретения: способ включает определение фильтрационных свойств водоносного пласта, обработку око- лоскважинного пространства однополяр- ным электрическим током и отбор воды. При этом сооружают дополнительные скважины, которые располагают по концентричным эксплуатационной скважине окружностям, по большей из которых в скважинах устанавливают катоды выше кровли водоносного пласта, а по меньшей - аноды в пределах мощности пласта, а откачку воды ведут одновременно с подачей электрического тока на электроды.