РЕАНИМАЦИЯ АРТЕЗИАНСКИХ СКВАЖИН

Артезианская скважина способна бесперебойно работать в течение 20-30 лет, однако несоблюдение технологии бурения и правил эксплуатации сооружения часто приводят к преждевременной поломке оборудования и потери работоспособности самой скважины. Поэтому на этапе ее строительства и выбора буровой организации нужно больше ориентироваться не на стоимость а опыт специалистов и качество используемых материалов, потому как экономия в данном случае всегда обходится  в последующем очень дорого. 

Восстановить и реанимировать вышедшую из строя скважину —достаточно сложно и затратно. Тем не менее, даже цена этих услуг будет значительно меньше, чем обустройстно новой скважины. Компания «ВОДСЕРВИС» сэкономит не только деньги, но и время, которое потребуется для разработки нового проекта. 

Прежде чем вы возьмете на себя расходы по бурению новой скважины, рассмотрите все ваши варианты. Мы специализируемся на ремонте и восстановлении водозаборных скважин и призываем вас “мыслить масштабно, прежде чем копать.”

В каких случаях требуется ремонт артезианских скважин:

• длительное неиспользование;
• не правильный подбор насосного оборудования;
• бурение скважины в истощённой почве;
• нарушение технологии бурения;
• использование некачественных материалов;
• попадание в скважину посторонних предметов;
• нарушение или подвижки почвенного рельефа местности;

за исключением некотрых случаев работоспособность скважины можно реанимировать!

Следует отметить, что в подавляющем  большинстве случаев, причинами нехватки воды в  скважине является  заиливание  или говоря на инженерном языке - кальматация. В процессе эксплуатации происходит зарастание водоприемной  части скважины (фильтра) механи­ческими частицами и соединениями кальция, магния, кремния, железа и другими солями, содержащимися в подземных водах, что снижает дебит скважин.

Причиной кольматации являются сочетание физико-химических, бактериологических процессов в предфильтровой зоне околоскважинного пространства за счет:

1)проникновения глинистых растворов в продуктивный пласт в процессе проведения буровых работ;

2) образования осадочного нароста в перфорационных отверстиях фильтрационной колонны и ячейках сеток фильтра полученных в результате реакций химических элементов артезианской воды с отдельными компонентами органического и не органического характера во внутренней части фильтра;

3)кольматации каналов зоны околоскважинного пространства вызванная режимами эксплуатации;

4) кольматации капиллярной системы продуктивного пласта водоносного горизонта, образующей донорскую пространственную сеть притока артезианской воды, вследствие забивания поровых каналов коллоидно-дисперсными взвесями. 

Фрагменты кольматации фильтрационной колонны.

     В результате кольматационных процессов на сетке скважинных фильтров и песчано-гравийных обсыпках образуются глинистые коллоидно-дисперсные частицы и прочие нерастворимые разнородные соединения (соли железа, марганца и их гидрооксиды, карбонаты кальция и магния, соединения кремнекислоты и сульфиды). Они закупоривают поровое пространство предфильтровой зоны скважины, снижая коллекторские свойства околоскважинного пространства водоносного горизонта и приводя к уменьшению дебита, ухудшению органолептических и санитарно-химических показателей воды.

 Для поддержания стабильного режима эксплуатации, продления срока службы скважины, обеспечения приемлемого качества воды путем проведения чистки скважины ее дезинфекции, ремонту и техническому обслуживанию с минимально вредным воздействием на окружающую среду следует систематически проводить мероприятия предусмотренные рабочим проектом и техническим регламентом по декольматации скважин.

     Практика эксплуатации водозаборных скважин показывает низкий уровень знаний обслуживающего персонала и инженерно-технической службы в понимании значимости проведения декольматации скважин и отрицательных последствий при не соблюдении сроков их проведения. недропользователи, неохотно идут на предписанные сроки проведения межремонтных работ (МРР) по декольматации скважин и сами ускоряют процесс кольматации. Если на первой стадии образования кольматации структура кольматанта легко поддается разрушению и можно применить импульсные способы воздействия, то по прошествии определенного периода, когда кольматационный осадок набирает прочностные свойства и превращается в окаменелую породу, применяют реагентный метод или комбинированный. Использование реагентного способа создает продукты реакции в скважине, которые удаляются на дневную поверхность в ходе технологических откачек.

     Применяемые нами методы восстановления дебита скважин основаны на исследованиях в области сейсмоакустики, волновых технологий и физико-химической механики. В зависимости от структуры сформированного кольматанта выбирается определенный способ интенсификации. Как известно, строительство каждой скважины является процессом строго индивидуальным, не имеющих прямых аналогов. Поэтому идентична ситуация и по регенерации скважины, т.е. по сути, восстановление дебита скважины уподобляется проведению научного эксперимента в не стабильных полевых условиях и требущего индивидуального подхода. Используемая нами технология заключается в оказании техническими средствами локального воздействие на прифильтровую зону продуктивного пласта водоносного горизонта. Таким образом, в области возмущенной части фильтра создается некая активность, имитирующая природные геодинамические воздействия и побуждает низкопроницаемые изолированные зоны к капиллярной подпитке общей донорской пространственной сети артезианской воды.

     С применением нашего оборудования создаются условия воздействия среды на кольматант околоскважинного пространства с разупрочнением его структуры. На внешних и внутренних поверхностях кольматанта в порах, пустотах, зародышевых микротрещинах возникают процессы деформирования и потери прочности, что приводит к пластификации кольматанта. 

     Эффективность работы регенерируемых скважин по нашей технологии составляет от 24 месяцев до 6 лет и зависит от остаточного ресурса скважины, дебита водоносного горизонта, геологического строения разреза, в котором размещена фильтрационная колонна  и ряд др. факторов.

Коэффициент успешности восстановлениядебита скважин имеет интервал (85-100)%

Состояние скважинных фильтров после проведения декольматационных работ

В чем заключается необходимость проведения данных работ

       Попробуем привести обоснование экономической целесообразности данных работ на одном конкретном примере водозаборного узла:

Ниже показан график исследования трех скважин водозаборного узла с достаточно коротким сроком межремонтного интервала (2-2,5 года), что обусловлено гидрогеологическими характеристиками водоносного горизонта, условиями эксплуатации и конструктивными особенностями скважин.  

В процессе работ и анализа документации  нами было выявлено, что одна из скважин (1/Р-Э) пробурена с грубым нарушением – часть фильтра (около 5м из 10 метров рабочей части) установлен ниже уровня водовмещающих пород. В результате чего степень восстановления данной скважины был на ~30% ниже по сравнению другими скважинами данного водозабора, в остальных случаях показатели удельного дебита после восстановительных работ достигли паспортных показателей и даже немного превысили. Срок межремонтного интервала после ремонтных работ по двум скважинам (1/Р-Э, 2/Р-Э) приблизительно сохранился так же в пределах 2-х лет эксплуатации, для скважины (4/Р-Э) по прогнозируемым данным наступит в 2022г и составит тот же период. Показатели удельного дебета после вторичного проведения восстановительные работ сопоставимы с показателями при первичном ремонте. Тем самым общий срок эксплуатации скважин увеличен по факту в 2 раза, а из опыта наших работ можем с уверенностью сказать, что как минимум в 3 раза. Затраты заказчика при этом составили по скважине 1/Р-Э (глубина 120м):

          2016г. - Бурение = 2.16 млн/р (при стоимости бурения 18 тыс./руб./м.)

          2019г. – Ремонтные работы = 198 тыс./руб.

          2021г. – Ремонтные работы = 198 тыс./руб. Планируемый срок эксплуатации до 2023г.

Итого затраты на капитальное строительство на период с 2016- 2023гг (3 межремонтных интервала) составят 2.556 млн./руб.

Если рассмотреть альтернативные варианты поддержания водозаборного узла в действующем состоянии:

             - Как радикальное решение – бурение новых скважин (вариант 2 по табл.1)

             - Проведение капитального ремонта с заменой фильтровой колонны (вариант 3 табл.1)

Сравним стоимость затрат на капитальное строительство данного водозаборного узла на период 2016-2023 гг. при использовании упомянутых методов поддержания объекта в рабочем состоянии по   Таблице №1.

Таблица 1.

Из таблицы видно, что в случае перебуривания (Вариант 2) скважин затраты составят 19.44 млн. рублей. Это без учета работ по ликвидации скважин, выведенных из эксплуатации, что в некоторых случаях составляет львиную долю от стоимости бурения самой скважины. Плюс данный подход может потребовать расширение зоны водозаборного узла.

В случае применения подхода по капитальному ремонту скважин (Вариант3), затраты составят 10.08 млн. рублей, что в конечном составит порядка 51,85% от стоимости бурения (Вариант 2). Но в данном случае необходимо учитывать возможность проведения данных работ и оценивать коэффициент их успешности, потому как зачастую проведение данных работ не приводит к положительному результату (например, в случае обрыва колонны при попытке ее извлечения) и приходится переходить к Варианту 2 (Бурение).

В случае периодического проведения текущего ремонта (работ по восстановлению дебета) скважин (Вариант 1) затраты за данный период составят 7.668 млн. рублей. Что в свою очередь составляет 76% от проведения капитальных ремонтов (Вариант 3), в случае успешного их проведения конечно и 39.5% от стоимости перебуривания данных скважин (Вариант 2).

Как видно из анализа данных сравнительной таблицы при использовании рационального подхода и периодического проведения восстановительных работ экономия средств на обслуживание данного водозаборного узла за три цикла межремонтных интервалов скважин может составлять 11.77млн. рублей, что можно приравнять к возведению 5-ти новых скважин данного водозабора. При этом нужно отметить, что данный подсчет сделан достаточно грубо не учитывает затраты на ликвидационный тампонаж и обустройство скважин, а данные работы как правило составляют тоже не малую статью расходов.