Способ добычи воды из скважин

 

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано для обеспечения хозяйственной и питьевой водой отдельных сельских домов. Технический результат заключается в увеличении срока эксплуатации скважин. Способ добычи воды из скважин состоит в том, что в пространстве скважины, граничащем с породами, содержащими воду, создают понижение давления относительно давления, под которым находится вода в указанных породах, и воздействием этого пониженного давления воду извлекают из этих пород в указанное пространство скважины, воду из которого выдают на поверхность земли. Воду – первый поток - выдают на поверхность земли путем периодического прерывания создания пониженного давления импульсами высокого давления на воду в указанном пространстве скважины. Второй поток воды направлен обратно в указанные породы. Давление и объём в указанных импульсах задают из расчета достаточности и экономичности обоих потоков применительно к конкретной скважине и заказанным показателям обеспечения водой с последующей корректировкой при пуске и наладке.

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано для обеспечения хозяйственной и питьевой водой отдельных сельских домов.

Известен способ добычи воды из скважин (см., например, патент России №2135747), состоящий в том, что в пространстве скважины, граничащем с породами, содержащими воду, создают понижение давления относительно давления, под которым находится вода в указанных породах, и воздействием этого пониженного давления воду извлекают из этих пород в указанное пространство скважины, воду из которого выдают на поверхность земли.

Такой способ не обеспечивает длительный срок эксплуатации скважины. Дело в том, что вода, добываемая из большинства пород, содержит растворенные минералы, как правило, в предельных концентрациях. Эти минералы под действием перемены давления и других факторов переходят во взвешенное состояние и имеют тенденцию оседать на элементах проточной части скважины, таких как обсыпной и сетчатый фильтры, и закупоривают их. Этой тенденции способствует однонаправленная и малая скорость течения воды при выдаче ее в сочетании с длительными перерывами ее добычи.

Техническим результатом изобретения является увеличение срока эксплуатации скважин.

Необходимый технический результат достигается тем, что в способе добычи воды из скважин, состоящем в том, что в пространстве скважины, граничащем с породами, содержащими воду, создают понижение давления относительно давления, под которым находится вода в указанных породах, и воздействием этого пониженного давления воду извлекают из этих пород в указанное пространство скважины, воду из которого выдают на поверхность земли, воду – первый поток - выдают на поверхность земли путем периодического прерывания создания пониженного давления импульсами высокого давления на воду в указанном пространстве скважины, при этом второй поток воды направлен обратно в указанные породы, а давление и объем в указанных импульсах задают из расчета достаточности и экономичности обоих потоков применительно к конкретной скважине и заказанным показателям обеспечения водой с последующей корректировкой при пуске и наладке.

Существо способа добычи воды из скважин состоит в том, что в пространстве скважины, граничащем с породами, содержащими воду, создают понижение давления относительно давления, под которым вода находится в указанных породах и воздействием этого пониженного давления воду извлекают из пород в указанное пространство скважины и далее выдают на поверхность земли. При этом выдачу воды осуществляют путем периодического прерывания создаваемого понижения давления импульсами высокого давления на воду в указанном пространстве.

Достижение технического результата обеспечивают тем, что прерыванием создания пониженного давления импульсами высокого давления возбуждают интенсивные потоки воды. Один поток проходит через проточную часть и смывает с ее элементов то, что на них осело при извлечении воды из пор пород, и выдает смытый осадок на поверхность земли. Второй поток направлен из проточной части обратно в породы, из которых вода извлекалась. Этот поток ограничен тем, что частицы взвеси перекрывают собой поры пород, срабатывая как множество обратных клапанов. Этот поток тоже смывает на своем пути с элементов проточной части то, что на них осело, во взвешенное состояние. Полученная взвесь при следующих циклах внедряется в первый поток и с ним выдается на поверхность земли. Давление и объем в импульсе задают из расчета достаточности и экономичности обоих потоков применительно к конкретной скважине и заказанным показателям обеспечения водой с последующей корректировкой при пуске и наладке.

Данный способ добычи воды из скважин экспериментально реализован на скважине, у которой после двух лет добычи воды способом по патенту России №2135747 (принятому за прототип) произошла закупорка проточной части и дальнейшая добыча воды этим способом стала невозможной.

Для проведения исследований нового способа из обсадной трубы удален струйный насос, а вместо него, для выдачи воды на поверхность земли, до дна скважины опущена труба с обратным клапаном на конце. Пространство между указанными трубами в верхней части герметично перекрыто, а через перекрытие также герметично выполнен отвод, через который подавались импульсы сжатого воздуха и осуществлялось удаление этого воздуха после срабатывания каждого импульса.

При включении новой установки на первом же цикле исчезла закупорка проточной части пространства скважины, а после нескольких циклов установилась стабильная добыча воды. На основе проведенных исследований составлена техническая характеристика новой установки:

1. Глубина скважины, метров ------------ 14

2. Статический столб воды в скважине, метров ----- от 6 до 9

3. Внутренний диаметр обсадной трубы, метров ----- 0,055

4. Внутренний диаметр трубы выдачи воды, метров ---- 0,025

5. Создаваемое разрежение, метров водяного столба - от 0 до минус 8

6. Создаваемое давление, метров водяного столба ----- 70

7. Расход сжатого воздуха на импульс, литров ------ до 60

8. Продолжительность импульсов, секунд ------- до 30

9. Объем выдачи воды за импульс, литров ------- до 10

10. Число импульсов за один час ------------ до 6

11. Производительность, литров в сутки ------- до 1400

12. Потребление энергии на тысячу литров, киловатт-часов - до 1

После проведения исследований была восстановлена прежняя установка и на ней возобновлена добыча воды из скважины. При этом производительность добычи восстановилась и стала, как два года назад, около тысячи литров в сутки.

В итоге цель изобретения достигнута, а именно срок службы скважины увеличен и устранена причина, сокращавшая срок службы скважины.

Реализация данного изобретения позволит, за счет увеличения срока службы скважин, снизить стоимость добычи воды и, следовательно, расширить контингент пользователей добычей воды из скважин для водоснабжения отдельных сельских домов.

Формула изобретения

Способ добычи воды из скважин, состоящий в том, что в пространстве скважины, граничащем с породами, содержащими воду, создают понижение давления относительно давления, под которым находится вода в указанных породах, и воздействием этого пониженного давления воду извлекают из этих пород в указанное пространство скважины, воду из которого выдают на поверхность земли, отличающийся тем, что воду - первый поток - выдают на поверхность земли путем периодического прерывания создания пониженного давления импульсами высокого давления на воду в указанном пространстве скважины, при этом второй поток воды направлен обратно в указанные породы, а давление и объём в указанных импульсах задают из расчета достаточности и экономичности обоих потоков применительно к конкретной скважине и заказанным показателям обеспечения водой с последующей корректировкой при пуске и наладке.