RU2814439C1 - Способ разработки залежей подземных вод - Google Patents
Способ разработки залежей подземных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814439C1 RU2814439C1 RU2023108507A RU2023108507A RU2814439C1 RU 2814439 C1 RU2814439 C1 RU 2814439C1 RU 2023108507 A RU2023108507 A RU 2023108507A RU 2023108507 A RU2023108507 A RU 2023108507A RU 2814439 C1 RU2814439 C1 RU 2814439C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- aquifer
- ground tank
- circulation channel
- ledge
- Prior art date
Links
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к способу разработки месторождений подземных вод в разрезе водоносного горизонта. Техническим результатом является повышение интенсивности и стабильности отбора воды из водоносного горизонта, усиление гидродинамических характеристик потока, следующего по каналу циркуляции. Способ включает систему, состоящую из наземной емкости, нагнетательной и водоподъемной скважин. Скважины обсажены фильтровыми колоннами труб и связаны плавным изгибом промежуточным стволом, образующим канал циркуляции воды. Нижнюю часть полости наземной емкости выполняют конусным сужением. Сужение имеет диаметр на выходе, равный внутреннему диаметру фильтровой колонны труб нагнетательной скважины. Наземную емкость устанавливают на нагнетательной скважине. Дно нагнетательной скважины ниже водоносного горизонта оставляют в виде уступа с центральным проходом. Центральный проход переходит в промежуточный ствол. Промежуточный ствол проводят по водоупорным породам до стыка с фильтровой колонной труб водоподъемной скважины. Стенки промежуточного ствола шлифуют с последующим упрочнением водоупорных пород. Образуют канал циркуляции воды от уступа до входа в наземную емкость одним диаметром. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области горных работ, а именно к способам разработки месторождений подземных вод.
Известен гидроимпульсный способ освоения залежей подземных вод, основанный на гидродинамическом возбуждении ударных волн в интервале водоносного горизонта, восстановлением проницаемости. Д.Н. Башкатов. Справочник по бурению скважин на воду. Москва, Недра, 1979, с. 515-516.
Суть способа заключается в кратковременном восстановлении проницаемости и водоотдачи водоносных горизонтов, ограниченное временем действии ударных механизмов, расположенных в скважине, энергозатратных в работе.
Прототип изобретения - способ разработки залежей подземных вод в разрезе водоносного горизонта и водоупорных пород, включающий систему состоящую из наземной емкости, нагнетательной и водоподъемной скважины обсаженные фильтровыми колоннами труб, связанные промежуточным стволом, образующие канал циркуляции воды. Патент на изобретение №275628 Способ разработки залежей подземных вод Российской Федерации с датой государственной регистрации 29 июля 2021 г.
Недостатки прототипа - движение потока по каналу циркуляции происходит вне воздействия массы воды заключенной в наземной емкости, трудности посадки и стыковки обсадной колонны труб промежуточного ствола с фильтровыми колоннами нагнетательной и водоподъемной скважины, что снижают надежность и эффективность системы разработки залежей подземных вод.
Задачи изобретения - повышение надежности и эффективности системы разработки залежей подземных вод.
Технический результат - повышение интенсивности и стабильности отбора воды из водоносного горизонта, усиления гидродинамических характеристик потока следующего по каналу циркуляции.
Технический результат достигается тем, что в известном способе разработки залежей подземных вод в разрезе водоносного горизонта и водоупорных пород, включающий систему состоящую из наземной емкости, нагнетательной и водоподъемной скважины обсаженные фильтровыми колоннами труб, связанные плавным изгибом промежуточным стволом, образующие канал циркуляции воды, согласно изобретению, нижнюю часть полости наземной емкости выполняют конусным сужением, диаметром на выходе равным внутреннему диаметру фильтровой колонны труб нагнетательной скважины, и соосно устанавливают на последней, дно нагнетательной скважины ниже водоносного горизонта оставляют в виде уступа с центральным проходом, переходящим в промежуточный ствол, которого проводят по водоупорным породам до стыка с фильтровой колонной труб водоподъемной скважины, при этом стенки промежуточного ствола шлифуют с последующим упрочнением водоупорных пород, образуют канал циркуляции воды от уступа до входа в наземную емкость одним диаметром.
Совокупностью отличительных признаков изобретения, формой выполнения полости нижней части наземной емкости, местом ее установления, и устранением застойных зон воды появляется возможность использования направленной массы воды заключенной в наземной емкости для повышения напора с ускорением потока в нагнетательной скважине, усилением объемного отбора воды из водоносного горизонта через фильтровую колонну.
Признаком изобретения, оставления дно нагнетательной скважины ниже водоносного горизонта со уступом с центральным проходом, в промежутке между уступом и наземной емкости происходит разделения потока на ядро и боковые составляющие, и при попадании последних на уступ возникает гидравлический удар, зарождением чередующейся волны повышенного и пониженного давления, возбуждением знакопеременного гидроимпульсного воздействия на водоносный горизонт, повышением интенсивности и стабильности взаимодействия водоносного горизонта и нагнетательной скважины.
При этом в силу характера распределения скорости и давлений в потоке, частицы воды боковых составляющих потока проникают в ядро с передачей энергии, усилением гидродинамических характеристик потока перетекающего через центральный проход уступа в промежуточный ствол.
Признаками изобретения, проводкой промежуточного ствола по водоупорным породам до стыка с фильтровой колонной труб водоподъемной скважины, шлифованием стенки с последующим упрочнением водоупорных пород, устраняются шероховатости и трещины на стенках, причины появления вихревых образовании и утечки воды со снижением напора и скорости потока, тем самым исключаются местные гидравлические сопротивления и снижение извлекаемости воды на всей протяженности промежуточного ствола.
Признаком изобретения, образуют канал циркуляции воды от уступа до входа в наземную емкость одним диаметром, сохранением формы и поперечного размера канала циркуляции, формируется устойчиво установившийся режим движения воды, без потери скорости и энергии.
Способ разработки залежей подземных вод осуществляют следующим образом. На фигуре изображена схема реализации способа разработки залежей подземных
вод.
После вскрытия водоносного горизонта 1 и водоупорных пород 2 нагнетательной скважиной 3 и водоподъемной 4, скважины обсаживают фильтровыми колоннами труб соответственно 5 и 6.
На стенке фильтровой колонны труб 5 выполняют отверстия 7, на висячей стенке фильтровой колонны труб 6 отверстия 8, ориентированные во встречном направлении движению воды в водоносном горизонте 1.
Нижнюю часть полости наземной емкости 9 выполняют конусным сужением, и соосно устанавливают на фильтровой колонне труб 5 нагнетательной скважины 3.
Дно нагнетательной скважины 3 ниже водоносного горизонта 1 оставляют со уступом 10 с центральным проходом 11, переходящим в промежуточный ствол 12, которого проводят по водоупорным породам 2 до стыка с фильтровой колонной труб 6 водоподъемной скважины 4.
После этого, стенки промежуточного ствола шлифуют инструментом насыщенным порошковым алмазом, последующее упрочнение водоупорных пород осуществляют высокотемпературным нагревателем.
Фильтровую колонну труб 6 нагнетательной скважины 4 соединяют с наземной емкостью 9 посредством трубопровода 13, образованием канала циркуляции воды от уступа 10 до входа в наземную емкость 9 одним диаметром.
На наземной емкости 9 устанавливают вентиль 14 и патрубок 15 для отвода воды потребителям. Стрелками указаны направления движения воды в водоносном горизонте.
Принцип действии. При открытии вентиля 14 наземной емкости 9, напорный поток воды с ускорением движется в сторону забоя нагнетательной скважины 3, с отбором воды из водоносного горизонта 1 через отверстия 7 фильтровой колонны труб 5.
Дойдя до дна забоя нагнетательной скважины 3, на уступе 10 поток разделяется на ядро и боковые составляющие, возникает гидравлический удар с чередованием волны повышенного и пониженного давления, усилением воздействия знакопеременных гидроимпульсов на водоносный горизонт 1, и на ядро потока перетекающего через центральный проход 11 уступа 10 в промежуточный ствол 12, пройденный по водоупорным породам 2 до стыка с фильтровой колонной труб 6 водоподъемной скважины 4, посредством трубопровода 13 соединенной с наземной емкостью 9.
Тем самым образуется канал циркуляции воды, от уступа 10 до наземной емкости 9 выполненной одним диаметром, в силу чего поток воды без гидродинамических и механических помех двигаясь по промежуточному стволу 12, и далее по фильтровой колонне 6 водоподъемной трубы 4, увлекая воду из водоносного горизонта 1 через отверстия 8 фильтровой колонны 6, по трубопроводу 13 поступает в наземную емкость 9 сверху вниз.
При этом объем воды отбираемый из водоносного горизонта 1, через патрубок 15 направляется к потребителям.
На сегодняшнем уровне техники и технологии направленного бурения скважин, сооружения системы связанных скважин, предназначенной для реализации на практике принудительного самоизлива подземных вод, не представляет трудности.
Система может быть особенно эффективно использована при разработке залежей слабонапорных и безнапорных подземных вод.
Claims (1)
- Способ разработки залежей подземных вод в разрезе водоносного горизонта и водоупорных пород, включающий систему, состоящую из наземной емкости, нагнетательной и водоподъемной скважин, обсаженных фильтровыми колоннами труб, связанных плавным изгибом промежуточным стволом, образующих канал циркуляции воды, отличающийся тем, что нижнюю часть полости наземной емкости выполняют конусным сужением, диаметром на выходе, равным внутреннему диаметру фильтровой колонны труб нагнетательной скважины, и соосно устанавливают на последней, дно нагнетательной скважины ниже водоносного горизонта оставляют в виде уступа с центральным проходом, переходящим в промежуточный ствол, который проводят по водоупорным породам до стыка с фильтровой колонной труб водоподъемной скважины, при этом стенки промежуточного ствола шлифуют с последующим упрочнением водоупорных пород, образуют канал циркуляции воды от уступа до входа в наземную емкость одним диаметром.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2814439C1 true RU2814439C1 (ru) | 2024-02-28 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3531547A1 (de) * | 1985-09-04 | 1987-03-05 | Ortlam Soester Ferun | Verfahren zur wassergewinnung aus grundwasserleitenden erdschichten und brunnenausbildung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| US5597045A (en) * | 1993-04-22 | 1997-01-28 | Flowtex-Service Gesellschaft Fur Horizontalbohrsysteme Mbh & Co. Kg | Process and tool for laying underground collector mains for liquids and gases |
| RU2499869C1 (ru) * | 2012-08-21 | 2013-11-27 | Михаил Иванович Голубенко | Водозаборная скважина с отбором подземной воды |
| US8596351B2 (en) * | 2011-04-12 | 2013-12-03 | ARCADIS Corporate Services, Inc. | Horizontal in-well treatment system and source area bypass system and method for groundwater remediation |
| RU2752628C1 (ru) * | 2020-10-28 | 2021-07-29 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Способ разработки залежей подземных вод |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3531547A1 (de) * | 1985-09-04 | 1987-03-05 | Ortlam Soester Ferun | Verfahren zur wassergewinnung aus grundwasserleitenden erdschichten und brunnenausbildung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| US5597045A (en) * | 1993-04-22 | 1997-01-28 | Flowtex-Service Gesellschaft Fur Horizontalbohrsysteme Mbh & Co. Kg | Process and tool for laying underground collector mains for liquids and gases |
| US8596351B2 (en) * | 2011-04-12 | 2013-12-03 | ARCADIS Corporate Services, Inc. | Horizontal in-well treatment system and source area bypass system and method for groundwater remediation |
| RU2499869C1 (ru) * | 2012-08-21 | 2013-11-27 | Михаил Иванович Голубенко | Водозаборная скважина с отбором подземной воды |
| RU2752628C1 (ru) * | 2020-10-28 | 2021-07-29 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Способ разработки залежей подземных вод |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110644963B (zh) | 一种基于多分支井开采水合物的方法 | |
| CN111155979B (zh) | 水压致裂与毫秒微差爆破协同建造干热岩人工热储的方法 | |
| CN104265242A (zh) | 地热井的地热提取方法 | |
| RU177980U1 (ru) | Устройство для гидроразрыва пласта | |
| Zaripova et al. | Restoration of intake capacity of injection well by vibrations | |
| RU2570157C1 (ru) | Способ увеличения нефтеотдачи залежи, вскрытой горизонтальной скважиной | |
| CN107575159A (zh) | 一种地热井井内热交换管安装工艺 | |
| RU2814439C1 (ru) | Способ разработки залежей подземных вод | |
| CN205089301U (zh) | 液流空化装置及系统 | |
| Miao et al. | Development status and prospect of staged fracturing technology in horizontal wells | |
| CN109138840A (zh) | 一种简易型石油地下钻井及套管装置 | |
| US20120292012A1 (en) | Desalination subsurface feedwater supply and brine disposal | |
| EA045574B1 (ru) | Способ разработки залежей подземных вод | |
| CN201053309Y (zh) | 注水井井下过滤器 | |
| CN101245696B (zh) | 管柱牵引器 | |
| RU2382144C1 (ru) | Способ осушения трубкообразного месторождения полезных ископаемых | |
| RU2666845C1 (ru) | Способ осуществления импульсного гидроразрыва | |
| WO2008100176A1 (fr) | Procédé de développement de gisements d'hydrocarbures (et variantes) | |
| RU2804726C1 (ru) | Устройство для разработки залежей подземных вод | |
| RU2319831C1 (ru) | Способ добычи нефти из низкопроницаемых коллекторов | |
| Wideman et al. | Hydrothermal spallation for the treatment of hydrothermal and EGS wells: a cost-effective method for substantially increasing reservoir production and flow rates | |
| EA045114B1 (ru) | Способ разработки залежей подземных вод | |
| RU2301882C1 (ru) | Циклический способ разработки нефтяной залежи | |
| CN106958255A (zh) | 一种建筑工程基坑降水用自冲式降压井 | |
| RU2781721C1 (ru) | Способ обработки призабойной зоны пласта (варианты) |