RU2135747C1 - Process of extraction of water from boreholes with use of vacuum - Google Patents
Process of extraction of water from boreholes with use of vacuum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135747C1 RU2135747C1 RU97121200/03A RU97121200A RU2135747C1 RU 2135747 C1 RU2135747 C1 RU 2135747C1 RU 97121200/03 A RU97121200/03 A RU 97121200/03A RU 97121200 A RU97121200 A RU 97121200A RU 2135747 C1 RU2135747 C1 RU 2135747C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- pump
- pumping
- vacuum
- soil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано для обеспечения хозяйственной и питьевой водой отдельных сельских домов. The invention relates to water supply and can be used to provide household and drinking water to individual rural houses.
Известен способ добычи воды из скважин с применением вакуума, состоящий в том, что вакуум создают насосом, всасывающий орган которого расположен в нижней части скважины и герметично сообщен объемной проточной частью с поверхностью, граничащей с грунтом, поры которого заполнены водой, путем откачки воды из объемной проточной части (1). A known method of extracting water from wells using vacuum is that a vacuum is created by a pump, the suction organ of which is located in the lower part of the well and is tightly connected by the volumetric flowing part to the surface adjacent to the soil, the pores of which are filled with water, by pumping water from the volumetric flow part (1).
Такой способ не может быть эффективно применен для большого контингента обладателей индивидуальных сельских домов, потребность которых в воде с учетом полива, бани и др. не превышает 1000 литров в сутки или 12 миллилитров в секунду. Во множестве мест расположения сельских домов такой дебит могут обеспечить скважины глубиной до 15 метров, даже в глинистых грунтах, при добыче с применением вакуума. This method cannot be effectively applied to a large contingent of owners of individual rural houses, whose need for water, taking into account irrigation, a bath, etc. does not exceed 1000 liters per day or 12 milliliters per second. Wells up to 15 meters deep, even in clay soils, can produce this flow rate in a variety of rural house locations when vacuum is used.
Известный способ может быть эффективно реализован только при дебитах в десятки раз больших указанного выше, так как минимальная производительность погружных насосов, преимущественно центробежных, не менее 300 миллилитров в секунду. В этом случае насос в течение 200-300 секунд откачивает всю воду из объемной проточной части и обнажается от воды максимальная площадь воздействия вакуума на грунт. Тогда под влиянием вакуума вода, связанная капиллярными силами с грунтом, возгоняется и из нее выделяется растворенный в ней газ. Эти возгоны и газ, выделяясь, вырывают из грунта капельную воду, которая поступает через проточную часть к всасывающему органу насоса, но в смеси с преобладанием по объему возгонов и газа. Однако насосы, применимые для работы в погружном исполнении, как правило, неработоспособны при преобладании в воде газовой фракции, а те насосы, которые работоспособны, малоэффективны, т.е. работают с непомерно большими затратами энергии и ресурса добывающего оборудования на единицу добытой воды. The known method can be effectively implemented only at flow rates tens of times larger than the above, since the minimum performance of submersible pumps, mainly centrifugal, is at least 300 milliliters per second. In this case, the pump within 200-300 seconds pumps out all the water from the volumetric flow part and exposes the maximum area of the vacuum effect on the soil from the water. Then, under the influence of a vacuum, water bound by capillary forces to the soil sublimates and the gas dissolved in it is released from it. These sublimates and gas, standing out, tear out drip water from the soil, which enters through the flow part to the suction body of the pump, but in a mixture with a predominance of sublimates and gas in volume. However, pumps that are suitable for submersible operation are generally inoperative when the gas fraction prevails in water, and those pumps that are operational are ineffective, i.e. they work with prohibitively large expenditures of energy and resource of mining equipment per unit of produced water.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности эффективной добычи води из скважин с весьма низким дебитом при соответственно малых потребностях, например, для водоснабжения индивидуальных сельских домов. The technical result of the invention is the provision of the possibility of efficient production of water from wells with very low flow rates with correspondingly small needs, for example, for water supply of individual rural houses.
Необходимый технический результат достигается тем, что в способе добычи воды из скважин с применением вакуума, состоящем в том, что вакуум создают насосом, всасывающий орган которого расположен в нижней части скважины и герметично сообщен объемной проточной частью с поверхностью, граничащей с грунтом, поры которого заполнены водой, путем откачки воды из объемной проточной части, согласно изобретению при добыче воды из скважин с низким дебитом и малых потребностях в воде откачку ограничивают путем изменения средней производительности насоса до величины дебита скважины, для чего на стадии поступления с водой газа через всасывающий орган откачку прерывают, воздействие вакуума на грунт сохраняют, а обратное поступление откачанной воды на время перерыва предотвращают, при этом откачку возобновляют после подхода к всасывающему органу минимально необходимой для пуска порции воды, затем повторный кратковременный режим работы насоса продолжают, оперируя продолжительностью его работы. The necessary technical result is achieved by the fact that in the method of extracting water from wells using a vacuum, consisting in the fact that the vacuum is created by a pump, the suction organ of which is located in the lower part of the well and is tightly connected by the volumetric flow part to the surface adjacent to the soil, the pores of which are filled water, by pumping water from a volumetric flow part, according to the invention, when extracting water from wells with low flow rate and low water requirements, pumping is limited by changing the average productivity n sucking up to the flow rate of the well, for which, at the stage of gas supply with water through the suction body, pumping is interrupted, the effect of vacuum on the soil is maintained, and the return of pumped water during the break is prevented, while pumping is resumed after approaching the suction body with the minimum portion needed to start water, then repeated short-term operation of the pump continues, in terms of the duration of its operation.
Существо способа добычи воды из скважины с применением вакуума состоит в том, что вакуум создают насосом, всасывающий орган которого расположен в нижней части скважины и герметично сообщен объемной проточной частью (включающей нижнюю часть обсадной трубы отделенной от верхней части герметичным пакером, сетчатый фильтр и гравийную обсыпку наружной части этого фильтра и примыкающей к нему нижней части обсадной трубы) с поверхностью, граничащей с грунтом, поры которого заполнены водой, путем откачки воды из объема проточной части. Как только вместе с водой через всасывающую часть насоса будет поступать газ, откачку прерывают. При этом поступление газа через всасывающую часть насоса определяют известными методами или приборами, например, срабатыванием спускного воздушного клапана или изменением параметров работы насоса и др. На время перерыва в откачке предотвращают возможность обратного поступления откаченной среды. Таким образом, воздействие вакуума на грунт сохраняют и интенсивное извлечение воды из грунта продолжается и вода накапливается внизу объема проточной части. The essence of the method of extracting water from a well using vacuum is that a vacuum is created by a pump, the suction organ of which is located in the lower part of the well and sealed by the volumetric flowing part (including the lower part of the casing separated from the upper part by an airtight packer, a strainer and gravel sprinkling the outer part of this filter and the lower part of the casing adjacent to it) with a surface bordering the soil, the pores of which are filled with water, by pumping water from the volume of the flowing part. As soon as gas enters through the suction part of the pump together with water, pumping is interrupted. In this case, the gas supply through the suction part of the pump is determined by known methods or devices, for example, by triggering a bleed air valve or changing the parameters of the pump, etc. For the period of a break in pumping, the possibility of the return of the pumped medium is prevented. Thus, the effect of vacuum on the soil is maintained and intensive extraction of water from the soil continues and water accumulates at the bottom of the volume of the flowing part.
Спустя время, достаточное для того, чтобы вододобывающее оборудование вернулось в предстартовое состояние, а к всасывающей части подошла минимально необходимая для пуска порция воды, откачку возобновляют и снова прерывают при очередном поступлении газа во всасывающий орган насоса. Далее продолжают работу в таком повторно-кратковременном установившемся режиме. After a time sufficient for the water-producing equipment to return to the pre-start state, and the minimum portion of water necessary for start-up to the suction part, the pumping is resumed and again interrupted when the gas enters the pump suction body again. Then continue to work in such a repeated, short-term steady state.
В этом режиме поверхность грунта, находящегося под воздействием вакуума, максимальна, а также глубина вакуума предельна, и вакуум поддерживают непрерывно. Поэтому и добыча воды будет максимальна при оптимальных затратах энергии и ресурса добывающего оборудования на единицу добытой воды, поскольку во время перерыва потребления нет. Если не требуется максимальная добыча воды, то время перерыва откачки можно увеличить. В этом случае добыча воды уменьшится, так как уменьшатся поверхность, находящаяся под воздействием вакуума, и глубина его за счет большей доли вытеснения объема накоплением воды в низу проточной части. Затраты энергии и ресурса добывающего оборудования на единицу добытой воды в этом случае будет несколько меньше, поскольку меньше требуется энергии на откачку единицы добытой воды. In this mode, the surface of the soil under the influence of vacuum is maximum, and the depth of the vacuum is maximum, and the vacuum is maintained continuously. Therefore, water production will be maximized at optimal energy and resource costs of the extraction equipment per unit of produced water, since there is no consumption during the break. If maximum water production is not required, then the pumping interruption time can be increased. In this case, the water production will decrease, since the surface under the influence of vacuum will decrease, and its depth will be due to a larger proportion of the displacement of the volume by the accumulation of water in the bottom of the flowing part. The costs of energy and resource of the extraction equipment per unit of produced water in this case will be slightly less, since less energy is required to pump out a unit of produced water.
Данный способ добычи воды из скважин с применением вакуума реализован для круглогодичного водоснабжения питьевой и хозяйственной водой сельского дома при заказанной потребности 200 литров в сутки (для раковины на кухне и ванны). This method of extracting water from wells using vacuum is implemented for year-round supply of drinking and household water to a rural house with an ordered demand of 200 liters per day (for a sink in the kitchen and bathtub).
Скважина выполнена рядом с домом в глинистом грунте глубиной 14 метров. В обсадной трубе на дне скважины герметично относительно верхней части трубы установлен струйный насос всасывающе-нагнетательного действия, всасывающая часть которого снабжена обратным клапаном и сообщена через сетчатый фильтр и гравийную обсыпку снаружи обсадной трубы с поверхностью, граничащей с грунтом - плотной мокрой глиной. Обсадная труба заведена в подвал дома и там установлен серийный центробежный насос, вход и выход которого соединены со струйным насосом в скважине. Выход струйного насоса присоединен к входу центробежного насоса через разделитель газа и воды, который имеет сигнализатор наличия газа, а также сообщение с накопительным и расходным баком на чердаке дома емкостью 200 литров. The well was made next to the house in clay soil with a depth of 14 meters. In the casing pipe at the bottom of the well, a suction-injection jet pump is installed hermetically relative to the upper part of the pipe, the suction part of which is equipped with a check valve and communicated through a strainer and gravel sprinkling on the outside of the casing with a surface bordering the soil - dense wet clay. The casing pipe is led into the basement of the house and a serial centrifugal pump is installed there, the inlet and outlet of which are connected to the jet pump in the well. The outlet of the jet pump is connected to the inlet of the centrifugal pump through a gas and water separator, which has a gas warning device, as well as communication with a storage and supply tank in the attic of a house with a capacity of 200 liters.
Данные установки:
Максимальная производительность - 500 литров в сутки
Время работы насоса в цикле - 4 минуты
Время остановки в цикле - 30 минут
Мощность центробежного насоса - 0,6 кВт
Расход электроэнергии на 1000 литров добытой воды - до 3,4 кВт/часа
При пуске в эксплуатацию поддержание соотношения времени работы насоса и его остановки автоматизировано, а время остановки насоса в цикле увеличено.Installation Data:
Maximum productivity - 500 liters per day
Pump run time in a cycle - 4 minutes
Stop time in a cycle - 30 minutes
Centrifugal Pump Power - 0.6 kW
Electricity consumption per 1000 liters of produced water - up to 3.4 kW / h
During commissioning, maintaining the ratio of the pump running time to stopping it is automated, and the pump stopping time in the cycle is increased.
Таким образом, решена задача обеспечения возможности эффективной добычи воды из неглубоких скважин с весьма низким дебитом и при соответственно малых потребностях, например, для водоснабжения индивидуальных сельских домов при использовании широко распространенного вододобывающего оборудования. Thus, the problem of ensuring the possibility of efficient production of water from shallow wells with a very low flow rate and with correspondingly small needs, for example, for water supply of individual rural houses using widespread water-extraction equipment, has been solved.
Источник информации:
SU 1488408 А1, 23.06.89.Sourse of information:
SU 1488408 A1, 06/23/89.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121200/03A RU2135747C1 (en) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | Process of extraction of water from boreholes with use of vacuum |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121200/03A RU2135747C1 (en) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | Process of extraction of water from boreholes with use of vacuum |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2135747C1 true RU2135747C1 (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=20200271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97121200/03A RU2135747C1 (en) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | Process of extraction of water from boreholes with use of vacuum |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2135747C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202013011070U1 (en) | 2013-12-06 | 2014-01-15 | Eduard Galinker | Apparatus for extracting water from humid soil for the purpose of drinking water production |
DE202014004011U1 (en) | 2014-05-14 | 2014-05-28 | Eduard Galinker | Apparatus for extracting water from the damp soil by the use of vacuum for drinking water production |
DE102013020449A1 (en) | 2013-12-06 | 2015-07-02 | Eduard Galinker | Method and device for obtaining water from the moist soil for the purpose of producing drinking water |
DE102014007081A1 (en) | 2014-05-14 | 2015-11-19 | Eduard Galinker | Method and apparatus for extracting water from the damp soil by using vacuum to produce drinking water |
RU171178U1 (en) * | 2016-10-19 | 2017-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | WELL-WATER PRODUCTION DEVICE |
RU2647908C2 (en) * | 2016-06-21 | 2018-03-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Донской Государственный Аграрный Университет" (Фгбоу Во Дгау) | Method for accelerating subsoil water purification from pollutants |
-
1997
- 1997-12-04 RU RU97121200/03A patent/RU2135747C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202013011070U1 (en) | 2013-12-06 | 2014-01-15 | Eduard Galinker | Apparatus for extracting water from humid soil for the purpose of drinking water production |
DE102013020449A1 (en) | 2013-12-06 | 2015-07-02 | Eduard Galinker | Method and device for obtaining water from the moist soil for the purpose of producing drinking water |
DE202014004011U1 (en) | 2014-05-14 | 2014-05-28 | Eduard Galinker | Apparatus for extracting water from the damp soil by the use of vacuum for drinking water production |
DE102014007081A1 (en) | 2014-05-14 | 2015-11-19 | Eduard Galinker | Method and apparatus for extracting water from the damp soil by using vacuum to produce drinking water |
RU2647908C2 (en) * | 2016-06-21 | 2018-03-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Донской Государственный Аграрный Университет" (Фгбоу Во Дгау) | Method for accelerating subsoil water purification from pollutants |
RU171178U1 (en) * | 2016-10-19 | 2017-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | WELL-WATER PRODUCTION DEVICE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7232524B2 (en) | Methods and apparatus for increasing and extending oil production from underground formations nearly depleted of natural gas drive | |
US7789142B2 (en) | Downhole gas flow powered deliquefaction pump | |
CA2357620A1 (en) | Annular flow restrictor for electrical submersible pump | |
RU2135747C1 (en) | Process of extraction of water from boreholes with use of vacuum | |
RU2443858C2 (en) | Device for extraction of well product and water pumping to formation | |
RU2492320C1 (en) | Electric centrifugal pump set for oil production and water injection | |
RU2282759C1 (en) | Method of operation of oil-well jet pump | |
RU2382181C1 (en) | Well operation method | |
RU2320860C1 (en) | Oil field development | |
RU2320861C2 (en) | Method for borehole oil production | |
RU2003131878A (en) | RAW OIL PRODUCTION SYSTEM | |
RU2499869C1 (en) | Water supply well with underground water intake | |
JP2007051600A (en) | Pump for deep well | |
RU2205940C2 (en) | Method of operation of oil wells with flooded producing formations, device for method embodiment | |
SU1707133A2 (en) | Vertical drainage well | |
SU1432201A1 (en) | Method of operating geological process wells | |
RU1807245C (en) | Well pumping plant | |
RU2190087C2 (en) | Process of extraction of well fluid | |
SU1375728A1 (en) | Drying/watering system | |
RU99121601A (en) | METHOD FOR EXTRACTION OF OIL FROM THE LAYER | |
RU85187U1 (en) | SYSTEM FOR THE USE OF WATERFLOWING OIL PRODUCING WELLS WHEN ORGANIZING LAYER PRESSURE MAINTENANCE ON THE INTER-WELL TRANSFER TECHNOLOGY | |
CN212403876U (en) | Bury formula domestic sewage treatment device integratedly | |
RU2211916C1 (en) | Method of well operation | |
RU2278965C1 (en) | Development method for oil deposit with clay reservoir | |
SU1645520A1 (en) | Method of water drainage from a mine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051205 |