Utveckling av rörbrunnar: Definition och metoder

Läs den här artikeln för att lära dig om definitionen och metoderna för utveckling av rörbrunn.

Definition och Behov:

En rörbrunn är inte helt klar för användning strax efter konstruktionen. Nästa viktiga steg är att utveckla det borrade röret väl. Rörbrunnen kan fungera framgångsrikt endast efter korrekt utveckling. Det är den process genom vilken de finare partiklarna från runt skärmen avlägsnas för att öka permeabiliteten hos bildningen genom vilken vatten rör sig mot brunnen.

Utveckling tjänar följande funktioner:

jag. Det rensar den vattenbärande bildningen som är igensatt av lera i borroperationen.

ii. Det orsakar att gruspaketet och den omgivande bildningen sätter sig fast och komprimeras mot skärmen, så att rörets välstrukturering stabiliseras.

III. Det tjänar till att bryta upp överbryggandet av sandkorn över skärmens öppningar och i det omgivande gruspaketet och akviferbildning och gör brunnen effektiv.

iv. Det hjälper till att erhålla sandfritt vatten genom att stabilisera sandbildningen runt skärmen.

v. Det hjälper till att minska huvudförluster nära skärmen.

vi. Det bringar brunnen till sin maximala kapacitet som maximalt utbyte är tillgängligt vid minsta drawdown.

vii. Det ger ett mått på tillgänglig vattenförsörjning och hjälper till att bestämma vilka egenskaper som krävs för en pump och en kraftenhet som ska installeras.

viii. Det ökar användbar livslängd på skärmen eller silen.

Metoder för utveckling:

När de vattenbärande lagren i vilken brunn borras består av sand och grus eller alluvium, uppnås den genom att avlägsna finare partiklar från området kring rörbrunnen.

Följande är de metoder som vanligtvis antas för utveckling av en rörbrunn:

1. Utveckling genom pumpning

2. Utveckling med tryckluft

3. Utveckling genom höjning

4. Utveckling genom back-tvättning

5. Utveckling genom höghastighetsutjämning

6. Utveckling genom att använda kemikalier.

1. Utveckling genom pumpning:

Det är den enklaste och vanligaste metoden att ta bort fina partiklar. I denna metod pumpas vatten i slutändan från brunnen med en hastighet som är lika med eller högre än designutloppet. Så det är ett fall av överpumpning. En pump med variabel hastighet med stor kapacitet används. Vatten tas tillbaka i en mycket långsam takt i början. Därefter ökas uttagningsgraden i steg. Mellan stegen hålls uttagshastigheten konstant tills inga ytterligare sandpartiklar avlägsnas.

Pumpning bör fortsätt tills maximal urladdning uppnås och inga ytterligare sandpartiklar avlägsnas. Vattentanken stoppas sedan och vattennivån får stiga till sin normala position. Proceduren upprepas igen tills inga ytterligare sandpartiklar avlägsnas. I de inledande stadierna av pumpning om hastigheten upprätthålls höjs fina partiklar med stor kraft och kan täppa till perforeringarna i röret eller filtermediet. Det kan orsaka brist på röret väl.

Begränsningarna av denna metod är följande:

jag. Det inducerar endast hastighet i radiell riktning och därför avlägsnas de fina partiklarna endast i en riktning. Det övervinns delvis av intermittent pumpning som omrör vatten i brunnen.

ii. Det tar bort fina partiklar från ett begränsat område som omger skärmen.

III. Det kräver pumpar med större kapacitet än konventionellt tillgängligt.

På grund av ovanstående begränsningar är denna metod inte mycket effektiv för att utveckla stora kapacitetsbrunnar. För små brunnar är det dock ganska lämpligt och vanligt förekommande.

2. Utveckling av komprimerad luft:

Huvudkomponenterna i denna enhet är ett luftrör (luftledning) med mindre diameter och ett dropprör med större diameter. Droppröret kallas också utloppsrör, eftersom aggregatet är liknande det för luftlyftpumpaggregatet. En luftkompressor är direkt ansluten till en lufttank som i sin tur är ansluten till luftröret genom en snabb öppningsventil.

Vid denna metod införes en samling av luftrör med mindre diameter och dropp- eller utloppsrör som omger luftröret i brunnen tills den når nästan botten av det första silröret. Luftröret är så justerat att dess nedre ände är ca 30 cm över den nedre änden av avloppsröret. Det kallas pumpningsläge för luftröret.

Luften komprimeras sedan i brunnen för att börja pumpa. Pumpningen fortsätter tills det pumpade vattnet är fritt från sand. Vid denna tidpunkt avluftas luftingången genom att stänga ventilen. Tanken sätts till fullt tryck genom att hålla kompressorn på. Under tiden är luftröret så sänkt att det nu uppstår under den nedre änden av avloppsröret med 30 cm.

Det kan kallas luftrörets bakvattenläge. Nu öppnas ventilen snabbt för att tillåta plötslig rusning av tryckluft i brunnen. På grund av en kraftig rush av luft skapas en våg av vatten. Det tvingar brunnsvattnet in i akvariet genom skärmen. Ökningen agiterar akvarifer och dislodgerar de fina sandpartiklarna.

Luftröret lyfts igen inuti utloppsröret, dvs. till ett pumpläge och när pumpen startar, är flödesriktningen omvänd och nu går vatten in i brunnen genom jorden. Ingångsvattnet medför det avlägsnas fina sandpartiklar. Processen med växelväxelpumpning och surging fortsätter tills akvariet är fullt utvecklat och sandflödet stoppas. På detta sätt utvecklas hela akvarifer med 1 till 2 m längd av skärmen åt gången.

3. Utveckling genom Surging:

En överskott bildas av en kolvens fram och återgående rörelse i brunnen. Vattnet rör sig växelvis i jorden och kommer ut i brunnen under respektive nedåt och bakåt. Kolvens hastighet ökar långsamt. Kolven drivs i höljet som är anordnat ovanför den avskärmade delen av brunnen. Den upprepade appliceringen av strömmande kraft drar de fina partiklarna i brunnen och lämnar grovare partiklar intakta i akvariet.

Ibland tillsätts ett dispergeringsmedel som kalgon (natriumhexa-meta-fosfat) till välvatten för att öka effektiviteten i utvecklingen. Alternativ surging och bailing fortsätter att dra sand från akvarifer och att avlägsna det vattnet från brunnen ända tills ingen sand dras in i brunnen.

4. Utveckling av bakvatten:

Som namnet antyder är det en process där vattnet är gjord för att strömma in i akviferbildningen från brunnen genom skärmen. Ryggvattnet orsakar agitation av formationen och bryter ner överbryggningen av sandpartiklar. Backtvätt hjälper sålunda till effektivt avlägsnande av fina partiklar. Olika metoder kan användas för att skapa back-wash eller orsaka omvänd flöde.

Huvudmetoderna är följande:

(a) Intermittent pumpningsmetod:

När pumpning startas och stoppas intermittent, ger det snabba förändringar i tryckhuvudet i brunnen. När pumpningen stoppas plötsligt faller vattnskolonnen i brunnen ned och orsakar omvänd flöde. Processen upprepas tills utveckling är klar vilket kan fastställas genom sandpumpning.

(c) Backtvätt med bailer:

Med den här metoden matas vatten i brunnen så fort som möjligt, och sedan sänks det med sandpump eller bailer. Vattenrörelsen agiterar formationen runt brunnen. Snabbare matningshastigheter garanterar effektiv agitation och kraftig sugning av fint material. Bailed vatten kan återanvändas efter att sanden har lagt sig i en bosättningstank.

(c) Backtvätt med lufttryck:

Den antagna principen liknar den som antagits för utveckling av komprimerad luft med viss modifiering. Vid denna metod förutom luftrör och utloppsrörsaggregat finns det ett ytterligare litet luftrör. Luftröret och avloppsröret är avsett för luftlyftpump medan det lilla luftröret komprimerar luften i den förseglade brunnen för att skapa omvänd flöde. Vid denna metod förseglas brunnen överst efter införandet av aggregatet av luft- och utloppsrör och ett annat litet luftrör. Komprimerad luft matas till båda rören genom en trevägsventil.

Luftlyftpumpen fungerar som vanligt för att pumpa ut vattnet. När klart vatten kommer ut ur brunnen stoppas pumpningen genom att sänka lufttillförseln. När vattennivån återvinner statisk nivå avluftas lufttillförseln genom ett mindre luftrör.

Tryckluft som antas i brunnen orsakar omvänd flöde genom skärmen in i formationen. Ryggvattnet agitates och dislodges sandpartiklarna i formationen. När vattennivån i brunnen går under och luften börjar släppa genom avloppsröret, vrids luftventilen för att aktivera luftlyftpumpenheten.

Pumpningen startar och sand och vatten pumpas ut. Processen upprepas tills brunnen är utvecklad noggrant. Ibland används dispergeringsmedel för att påskynda processen. Det kan ses att även om back-tvättning är avgörande, kan det inte ensam effektivt utveckla brunnen såvida den inte kombineras med höjning, bailing eller pumpning.

5. Utveckling med hög hastighet Jetting:

Det är en av de mest effektiva metoderna för utveckling. I denna metod passerar höghastighetsstrålar som släpps genom jettingverktyget genom skärmen och bildandet bakom skärmen blir upprörd. Det löser bort de fina partiklar som kan avlägsnas från brunnen genom att pumpa eller bota brunnsvattnet. Figur 18.10 gör proceduren klar.

Denna metod har följande fördelar:

jag. Energin är koncentrerad över ett litet område och är därför mer effektivt.

ii. Varje del av skärmen kan täckas selektivt och fullständigt.

III. Processen är enkel och kräver inte utarbetat arrangemang eller specialutrustning.

iv. Det finns liten risk för överutveckling med denna metod.

6. Utveckling genom att använda kemikalier:

Dispergeringsmedel tillsätts många gånger till det vatten som används för återvätning eller jetting. Dispergeringsmedlen motverkar egenskapen hos ler för att hålla fast vid sandpartiklar. De vanliga dispergeringsmedlen som är ganska effektiva är olika polyfosfater som tetranatriumpyrofosfat. Natriumtripolyfosfat, natriumhexametafosfat (kalgon) och natriumdeptafosfat. När dispergeringsmedlet neutraliserar kolloidal egenskap hos lera, kan den lätt avlägsnas genom svetsning och bakvaskning.

På senare tid används två kemikalier, nämligen saltsyra och fast koldioxid (även kallad torris) för utveckling av brunnar. I brunnen som skall utvecklas tillsättes saltsyra och brunnen förseglas överst. En back-wash skapas genom att tvinga tryckluft m brunnen.

Som ett resultat kommer saltsyrat blandat vatten in i formationen kring skärmen. Topptätningen avlägsnas nu och torris eller fast koldioxid släpps in i brunnen. Sublimeringen sker och i koldioxid frigörs koldioxid. Som ett resultat byggs högt tryck i brunnen. När trycket släpps, torkas muddigt vatten och kastas ut ur brunnen i form av en stråle. Således uppnås utvecklingen till välfärd.

Denna metod används också för att avlägsna inkrustning och korrosion av brunnskärmarna. När en brunn borras i en sedimentär bergformning utförs utvecklingen genom att delvis lösgöra cementmaterialet. Således bildas större håligheter och öppningar runt brunnen. När en rörbrunn tränger in i en stenig formning sker utvecklingen genom att bryta den omgivande bergformationen för att skapa ytterligare öppningar. Sedan går mer vatten in i brunnen genom den sprungna bergformationen.