تطوير الآبار الأنبوبية: التعريف والأساليب

قراءة هذه المادة لمعرفة المزيد عن تعريف وطرق تطوير أنبوب جيد.

التعريف والحاجة:

بئر الأنبوب غير جاهز تماماً للاستخدام بعد البناء. الخطوة المهمة التالية هي تطوير أنبوب حفر جيد. يمكن للبئر الأنبوبة أن تعمل بنجاح فقط بعد التطوير السليم. إنها العملية التي يتم من خلالها إزالة الجسيمات الدقيقة من حول الشاشة لزيادة نفاذية التكوين الذي يتحرك من خلاله الماء نحو البئر.

التطوير يخدم الوظائف التالية:

أنا. فهو يزيل تشكيل الحاملة للمياه المسدود بالطين في عملية الحفر.

ثانيا. يتسبب في تثبيت حزمة الحصى والتشكيل المحيط بها وضغطها على الشاشة ، مما يجعل هيكل الأنبوب مستقرًا.

ثالثا. إنه يعمل على تحطيم سد حبيبات الرمل عبر فتحات الشاشة وفي تشكيلات الحصى المحيطة وتكوين طبقات المياه الجوفية مما يجعلها فعالة.

د. فهو يساعد في الحصول على مياه خالية من الرمال عن طريق تثبيت تكوين الرمال حول الشاشة.

v. يساعد في تقليل خسائر الرأس بالقرب من الشاشة.

السادس. فهو يرفع البئر إلى أقصى سعته القصوى التي تتوفر عندها الحد الأدنى من العائد عند الحد الأدنى من السحب.

السابع. يعطي مقياسًا لإمدادات المياه المتوفرة ويساعد في تحديد الخصائص المطلوبة لمضخة ووحدة طاقة ليتم تثبيتها.

الثامن. يزيد من العمر المفيد للشاشة أو المصفاة.

طرق التنمية:

عندما تتكون الطبقات الحاملة للمياه التي يتم حفر البئر منها من الرمل والحصى أو الطمي ، يتم تطويرها عن طريق إزالة جسيمات أدق من المنطقة المحيطة بانبوب الأنبوب.

فيما يلي الأساليب المستخدمة عادة لتطوير أنبوب:

1. التطوير عن طريق الضخ

2. التنمية عن طريق الهواء المضغوط

3. التنمية من خلال ارتفاع

4. تطوير غسل الظهر

5. التنمية بواسطة النفث بسرعة عالية

6. تطوير باستخدام المواد الكيميائية.

1. التطوير عن طريق الضخ:

إنها أبسط الطرق وأكثرها شيوعًا لإزالة الجزيئات الدقيقة. في هذه الطريقة يتم ضخ الماء في النهاية من البئر بمعدل يساوي أو أعلى من تصريف التصميم. لذلك هي حالة الإفراط في الضخ. يتم استخدام مضخة متغيرة السرعة ذات سعة كبيرة. يتم سحب المياه بمعدل بطيء جدا في البداية. ثم يتم زيادة معدل الانسحاب في الخطوات. بين الخطوات يظل معدل الانسحاب ثابتًا حتى يتم إزالة أي جزيئات رملية أخرى.

يجب أن يستمر الضخ حتى يتم الوصول إلى الحد الأقصى من التفريغ ولا يتم سحب أي جزيئات رملية أخرى. ثم يتم إيقاف سحب المياه ويسمح لمستوى المياه بالارتفاع إلى وضعها الطبيعي. يتكرر الإجراء مرة أخرى حتى يتم إزالة أي جزيئات الرمل. في المراحل الأولية من الضخ إذا تم الحفاظ على السرعة ، يتم امتصاص الجسيمات الدقيقة العالية بقوة كبيرة وقد تسد الثقوب في الأنبوب أو وسائط المرشح. قد يسبب فشل أنبوب جيد.

قيود هذه الطريقة هي التالية:

أنا. يحفز السرعة في اتجاه شعاعي فقط ، وبالتالي يتم إزالة الجسيمات الدقيقة في اتجاه واحد فقط. يتم التغلب جزئيا على الضخ المتقطع الذي يحرك الماء في البئر.

ثانيا. يزيل الجزيئات الدقيقة من منطقة محدودة تحيط الشاشة.

ثالثا. إنها تتطلب مضخات ذات سعة أكبر من تلك المتاحة بشكل تقليدي.

بسبب القيود المذكورة أعلاه لم يتم العثور على هذه الطريقة فعالة جدا لتطوير آبار سعة كبيرة. بالنسبة للآبار الصغيرة ، ومع ذلك ، فهي مناسبة جدا وشائعة الاستخدام.

2. التطوير عن طريق الهواء المضغوط:

المكونات الرئيسية لهذه المجموعة هي أنبوب الهواء (خط الهواء) من قطر أصغر وأنبوب قطره أكبر. ويسمى أنبوب السحب أيضًا بأنبوب التفريغ لأن التجميع مشابه لمجمع مضخة رفع الهواء. يتصل ضاغط الهواء مباشرة بخزان الهواء الذي يتم توصيله بدوره إلى أنبوب الهواء من خلال صمام فتح سريع.

في هذه الطريقة يتم إدخال مجموعة من أنابيب الهواء ذات القطر الصغير وأنبوب التفريغ أو التفريغ المحيط بالهواء في البئر حتى تصل إلى قاع أنبوب المصفاة الأول. يتم ضبط أنبوب الهواء بحيث يكون طرفه السفلي حوالي 30 سم فوق الطرف السفلي لأنبوب التصريف. يطلق عليه وضع الضخ لأنبوب الهواء.

ثم يتم ضغط الهواء في البئر لبدء الضخ. يستمر الضخ إلى أن يتم ضخ الماء من الرمال. عند هذه النقطة يتم قطع الهواء عن طريق إغلاق الصمام. يتم جلب الخزان إلى الضغط الكامل عن طريق الحفاظ على الضاغط. في الوقت نفسه ، يتم خفض الأنبوب الهوائي بحيث يظهر الآن أسفل الطرف السفلي لأنبوب التصريف بمقدار 30 سم.

يمكن أن يطلق عليه وضع الغسل الخلفي لأنبوب الهواء. الآن يتم فتح الصمام بسرعة للسماح للدخول المفاجئ في الهواء المضغوط إلى البئر. بسبب الاندفاع الهائل من الهواء يتم إنشاء زيادة في المياه. إنها تجبر مياه الآبار إلى الخزان من خلال الشاشة. وتثير هذه الطفرة الحافزة طبقة المياه الجوفية وتطرد جسيمات الرمل الناعمة.

يُرفع الأنبوب الهوائي مرة أخرى داخل أنبوب التصريف ، أي إلى موضع الضخ وعندما يبدأ الضخ في عكس اتجاه التدفق ، يدخل الماء الآن البئر عبر التربة. يجلب الماء الداخل معه جزيئات الرمل الناعمة. وتستمر عملية ضخ الهواء المتناوب والارتفاعات إلى أن يتم تطوير طبقة المياه الجوفية بالكامل وتوقف تدفق الرمال. وبهذه الطريقة يتم تطوير طبقة المياه الجوفية الكاملة التي تستغرق من 1 إلى 2 متر من طول الشاشة في المرة الواحدة.

3. التنمية عن طريق الجرح:

يتكون الاندفاع بواسطة حركة ترددية لمكبس في البئر. ينتقل الماء بالتناوب إلى التربة ويخرج في البئر خلال السكتة الدماغية إلى أسفل وإلى الخلف على التوالي. يتم زيادة سرعة المكبس ببطء. يتم تشغيل المكبس في أنبوب التغليف الموجود أعلى الجزء المفحوص من البئر. التطبيق المتكرر للقوة المتصاعدة يسحب الجسيمات الدقيقة في البئر ، تاركاً الجسيمات الخشنة سليمة في الخزان الجوفي.

في بعض الأحيان لزيادة كفاءة التنمية يتم إضافة عامل تشتيت مثل كالغون (الصوديوم - الفوقية الفوسفات) إلى مياه الآبار. واستمر الارتفاع المتواصل والبيالة في سحب الرمال من طبقة المياه الجوفية وإزالة تلك المياه من البئر على التوالي حتى لا يتم سحب أي رمل إلى البئر.

4. التطوير عن طريق الغسل الخلفي:

وكما يوحي الاسم ، فهي عملية يتم فيها تصريف المياه إلى تكوين طبقة المياه الجوفية من البئر عبر الشاشة. يسبب الغسل العكسي تحريك التكوين ويكسر جسور جزيئات الرمل. وبالتالي يساعد الغسيل الخلفي في الإزالة الفعالة للجسيمات الدقيقة. يمكن استخدام طرق مختلفة لإنشاء الغسل العكسي أو التسبب في التدفق العكسي.

الطرق الرئيسية هي التالية:

(أ) طريقة الضخ المتقطع:

عندما يبدأ الضخ ويتوقف بشكل متقطع ينتج تغيرات سريعة في رأس الضغط في البئر. عندما يتوقف الضخ فجأة يسقط عمود الماء في البئر مما يسبب التدفق العكسي. يتم تكرار العملية حتى يتم التطوير والتي يمكن التأكد منها بواسطة ضخ الرمال.

(ج) الغسل العكسي بالمزهق:

في هذه الطريقة يتم تغذية المياه في البئر بأسرع وقت ممكن ثم يتم إنقاذها باستخدام مضخة الرمل أو المضخة. تحرك حركة الماء التكوين حول البئر. تضمن المعدلات الأسرع للتغذية والكفالة التحريض الفعال والشفط القوي للمواد الدقيقة على التوالي. يمكن إعادة استخدام الماء بكفالة بعد السماح للرمل بالاستقرار في صهريج الاستقرار.

(ج) غسل الظهر بضغط الهواء:

يشبه المبدأ المعتمد الطريقة التي تم تبنيها لطريقة تطوير الهواء المضغوط مع بعض التعديل. في هذه الطريقة ، بالإضافة إلى تجميع أنابيب الهواء والأنابيب التفريغ ، هناك أنبوب هواء صغير آخر. تخدم مجموعة أنابيب الهواء والتفريغ الغرض من مضخة الرفع بالهواء بينما تقوم أنابيب الهواء الصغيرة بضغط الهواء داخل البئر المختوم لإنشاء تدفق عكسي. في هذه الطريقة يتم إغلاق البئر في الأعلى بعد إدخال تجميع أنابيب الهواء والتفريغ وأنبوب هواء صغير آخر. يتم تغذية الهواء المضغوط لكلا الأنابيب من خلال صمام ثلاثي الاتجاه.

تعمل مجموعة مضخة رفع الهواء كالمعتاد على ضخ المياه. عندما يخرج الماء الصافي من ضخ الآبار يتم إيقافه عن طريق قطع إمدادات الهواء. عندما يستعيد مستوى الماء مستوى الهواء الثابت يتم تحويل الهواء من خلال أنبوب هواء واحد أصغر.

الهواء المضغوط الذي يدخل في البئر يسبب التدفق العكسي عبر الشاشة إلى التكوين. يغسل الغسل العكسي ويخرج جزيئات الرمل في التكوين. عندما يذهب مستوى الماء في البئر إلى الأسفل ويبدأ الهروب من الهواء من خلال أنبوب التصريف ، يتم تشغيل صمام الهواء لتنشيط تجميع مضخة الرفع بالهواء.

يبدأ الضخ ويتم ضخ الرمال والماء للخارج. تتكرر العملية حتى يتم تطوير البئر بشكل كامل. في بعض الأحيان يتم استخدام وكيل تفريق لتسريع العملية. ويمكن ملاحظة أنه على الرغم من أن الغسل العكسي ضروري ، فإنه لا يمكن بمفرده تطوير البئر بشكل فعال إلا إذا اقترن مع ارتفاع أو إنقاذ أو ضخ.

5. تطوير بواسطة السرعة العالية Jetting:

إنها واحدة من أكثر طرق التنمية فعالية. في هذه الطريقة ، تمر الطائرات ذات السرعة العالية التي يتم إطلاقها من خلال أداة النفث عبر الشاشة ويتم تحريك التكوين خلف الشاشة. أنه يخفف من الجسيمات الدقيقة التي يمكن إزالتها من البئر عن طريق ضخ أو دفع مياه الآبار. يوضح الشكل 18.10 الإجراء واضحًا.

هذه الطريقة لها مزايا التالية:

أنا. تتركز الطاقة على مساحة صغيرة وبالتالي فهي أكثر فعالية.

ثانيا. يمكن تغطية كل جزء من الشاشة بشكل انتقائي وكلي.

ثالثا. العملية بسيطة ولا تتطلب ترتيبات مفصلة أو معدات خاصة.

د. هناك فرصة ضئيلة للتطوير من خلال هذه الطريقة.

6. تطوير باستخدام المواد الكيميائية:

يتم إضافة عوامل التشتيت عدة مرات إلى المياه المستخدمة في الغسيل أو النفث. تقوم عوامل التشتيت بمقاومة خاصية الطين للالتصاق بجزيئات الرمل. عوامل التشتت الشائعة التي هي فعالة جدا هي polyphosphates المختلفة مثل بيروفوسفات Tetrasodium. الصوديوم ترايبوليفوسفيت ، هيكساميتافوسفات الصوديوم (calgon) والصوديوم deptaphosphate. وبمجرد أن يبطئ عامل التشتيت من الخاصية الغروانية للصلصال فإنه يمكن إزالتها بسهولة عن طريق الصعود والغسل العكسي.

تستخدم في الآونة الأخيرة كيماويات اثنين ، وهما حمض الهيدروكلوريك وثاني أكسيد الكربون الصلب (وتسمى أيضا الثلج الجاف) لتطوير الآبار. في البئر الذي يتم تطويره يتم إضافة حمض الهيدروكلوريك ويتم إغلاق البئر في الأعلى. يتم إنشاء الغسل العكسي عن طريق إجبار الهواء المضغوط على البئر.

ونتيجة لذلك يدخل الماء المختلط حمض الهيدروكلوريك تشكيل حول الشاشة. يتم الآن إزالة الغطاء العلوي ويتم إسقاط الثلج الجاف أو ثاني أكسيد الكربون الصلب في البئر. يحدث التسامي وفي عملية إطلاق ثاني أكسيد الكربون. ونتيجة لذلك يتم بناء ارتفاع الضغط في البئر. عندما يتم الافراج عن الضغط يتم دفع المياه الموحلة حتى يتم طرحها من البئر في شكل طائرة. وبالتالي يتم إنجاز التنمية بشكل جيد.

تستخدم هذه الطريقة أيضًا لإزالة القشرة والتآكل لشاشات البئر. عندما يتم حفر بئر في تكوين صخري رسوبي يتم التطوير عن طريق إذابة المادة الأسمنتية جزئياً. وبالتالي يتم تشكيل تجاويف وفتحات أكبر حول البئر. عندما تخترق الأنبوب تكوين صخري ، يتم التطوير بتكسير تكوين الصخور المحيطة لخلق فتحات إضافية. ثم يدخل المزيد من الماء البئر من خلال تكوين الصخور المتكسرة.