схема, ее устройство и принцип работы

Многие владельцы загородных домов нуждаются в создании собственной системы водоснабжения, ведь не везде получится подключиться к центральной магистрали. Лучший выход из такой ситуации ― это бурение скважины. Причем ее можно обустроить не только на участке, но и даже в подвале.

Принцип работы скважины

Как и в колодце вода в ней находится в водоносном слое. С помощью установленного насоса она подается наверх. Для укрепления выработки монтируют обсадную трубу, в качестве которой используют пластиковые, стальные, перфорированные или асбестоцементные изделия. Если этого не сделать, тогда со стенок грунт начнет осыпаться, из-за чего скважина впоследствии перестанет функционировать.

Скважина имеет следующую схему работы:

• Из водоносного слоя подается вода, которая сначала проходит через фильтр, а потом уже попадает в выработку круглого сечения;
• Включенный насос нагнетает жидкость по водонапорной трубе;
• После чего вода поступает в приемник и перемещается по водопроводу.

Хотя схема может меняться, все зависит от типа используемого насоса.

Разновидности буровых выработок

Абиссинский колодец ― это забивная скважина, которая является самым простым вариантом. Чтобы ее обустроить на участке водяной пласт должен иметь глубину до 12 метров. Качество воды в ней зависит в основном от строения почвы. Такую выработку при необходимости можно устроить в подвале.

Песчаная скважина, схема которой пользуется большим спросом, подходит лишь для личного пользования. Вода из нее по своим свойствам характеризуется как техническая, поэтому используется только для купания или полива огорода. В среднем водоносные слои в этой скважине залегают на глубине около 10—50 метров.

Кстати, буровые работы при таких пластах реально выполнить своими руками, главное, чтобы на участке через несколько метров не проходил сланец. Пройти его без помощи профессионалов навряд ли получится.

Разумеется, песчаные скважины имеют некоторые недостатки. Главный минус такой выработки ― перебой подачи воды. Связана проблема с сезонными перепадами уровня живительной влаги. Вдобавок ее нужно периодически обслуживать, особенно касается дачников, которым вода нужна лишь в летнее время. В этой ситуации фильтр, находящийся в скважине, со временем заиливается. Вот почему подъем воды должен быть регулярным. Кроме этого, срок службы такой скважины составляет не более 15 лет.

Артезианская выработка хоть и считается самой дорогой, но является наиболее эффективным методом централизованной подачи воды. Для ее бурения используется крупная техника, позволяющая углубиться примерно на 200―300 метров.

Из артезианской скважины вода лучше и качественнее, нежели из песчаной. Еще в ней фильтр почти не засоряется. Он монтируется в нижней части подающей трубы диаметром 219 мм. Эта выработка гарантирует на 99% постоянную подачу живительной влаги, а срок ее службы составляет 50 лет.

Правда, такие скважины тоже обладают недостатками. Например, иногда требуется монтаж дополнительных систем фильтрации, поскольку в составе воды могут содержаться различные соединения железа. К тому же, как упоминалось ранее, ее обустройство стоит дорого. Еще обязательно придется получать разрешение на бурение такой выработки и согласовывать проект.

Выбор необходимого оборудования

Самым важным этапом в обустройстве скважины является подбор оборудования, поскольку именно от него будет зависеть ее период эксплуатации и качество работы. В основном следует обратить внимание на выбор:

• кессона;
• гидроаккумулятора;
• оголовка;
• насоса.

Кессон

Он необходим для защиты устья от внешних негативных воздействий. Подобное устройство служит своеобразной емкостью, предохраняющей верхние метры ствола выработки от воздействия низких температур в земле.

Герметичный контейнер кессона еще может использоваться как технологический объем для установки разного оборудования, которые обслуживают скважину. Монтаж в нем автоматики, очистительных фильтров и прочих устройств позволяет сэкономить пространство в доме.

Производят кессоны из разных материалов: пластика, металлических конструкций или бетонных отливок. Установка этого оборудования особенно подходит в наших климатических условиях, ведь при суровых зимах грунт на дачной территории промерзает на глубину до полутора метров. Поэтому горизонтально проходящие трубопроводы должны располагаться ниже уровня промерзания.

Кессонный люк, установленный на верхней части устройства, как правило, утепляется листовым пенопластом. Внутри оборудования можно разместить лестницу.

Насосные устройства

Насос выступает основным элементом всей системы. При этом он может быть следующих типов:

• Погружной. Этот вибрационный насос является бюджетным вариантом. Его довольно редко применяют для обустройства системы водоснабжения, поскольку он имеет слишком низкую производительность. Более того, он способен даже разрушить стенки скважины.
• Центробежный. Такой агрегат является профильным оборудованием для водоснабжения из выработки.
• Поверхностный. Применяется лишь тогда, когда в скважине динамический уровень живительной влаги не опускается ниже семи метров.

Сегодня на рынке представлено много моделей скважинных насосов. Выбор их параметров происходит по характеристикам скважины и системы водоснабжения.

Кстати, в случае поломки насоса придется не только приобретать новый, но и платить за поднятие сломанного и монтаж купленного. Именно поэтому следует подходить более серьезно при выборе производителя.

Конструкция гидроаккумулятора

Данное оборудование для скважины используется для предотвращения гидроудара и регулировки давления содержимого трубопроводов. Еще гидроаккумулятор поддерживает минимальный уровень жидкости в системе.

Внутри этого устройства при нормальном функционировании находится запас живительной влаги, а также поддерживается минимальное давление. При использовании гидроаккумулятора насос включается реже, да и изнашивается меньше.

Конструкция такого устройства схожа с компенсационным баком, который применяется в отопительных системах. Но изготавливается гидроаккумулятор из других материалов, они не контактируют с водой и не меняют ее качество. Мембрана в нем создается из пищевой резины.

Оголовок для обсадной трубы

Предназначено это устройство для защиты от попадания мусора в ствол. Помимо этого, оно является опорой для подвески водоподъемной колонны и насоса. Оголовок создается из металла или пластика. В первом случае он способен выдерживать до 500 кг, а во втором ― до 200 кг. Соединение должно быть герметичным с применением резиновой прокладки.

Технология бурения скважины на воду

Прежде чем заняться бурением, необходимо сначала выкопать шурф, иначе говоря, углубление размером 1,5х1,5 метра. Стенки его нужно зашить досками. Потом над ним монтируется буровая вышка, представляющая собой треногу из металлических труб или бревен. На ее вершине фиксируется лебедка, к которой крепится колонка для бурения. Она может состоять из нескольких метровых штанг, скрепленных между собой в единое целое.

Бурение нужно выполнять с помощником. Один должен ключом поворачивать штангу вокруг своей оси, а другой ― молотком бить сверху, создавая тем самым дополнительную нагрузку. Вообще, желательно, чтобы эту работу выполняли 4 человека: двое исполнителей занимались прокруткой бура, а остальные осуществляли его подъем и опускание лебедкой.

Бур необходимо вытаскивать через каждые 50 см и хорошо очищать от грунта. Определить нужную глубину можно по уровню воды в выработке. Затем в скважину устанавливается обсадная труба с фильтрующей системой. Промежуток между трубой и землей следует залить бетонным раствором. Она будет возвышаться над грунтом.

После этого выполняется обустройство глиняного замка вокруг скважины. Если его не сделать, то все время в выработку будет проникать с поверхности дождевая и талая вода, что ухудшит ее качество.

На страховочный трос фиксируется насос с трубой для подачи жидкости и силовой кабель. Трубу подачи необходимо вывести наверх и приварить к кессону.

При глубоком залегании водоносного слоя бурение следует проводить с помощью спецтехники. Тем более что в некоторых ситуациях приходится выполнять несколько контрольных бурений для определения наилучшего источника.

Перед бурением требуется выполнить экспертизу. Запрещено обустраивать скважину на воду около септиков, выгребных ям и скоплений мусора.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Принцип работы водозаборной скважины

Скважина на воду рассчитана на длительный срок эксплуатации, и может прослужить не менее 50 лет, но для этого необходимо соблюдать условия эксплуатации и не допускать нарушений условий строительства скважины, как гидрогеологического сооружения. Потому так важно понимать, как устроена скважина, и каков принцип её работы. Водозаборные скважины могу различаться по своему типу, но принцип работы практически одинаковый.

Для начала разберемся, из чего вообще состоит скважина?

Скважина на воду имеет следующую конструкцию:

1. Ствол скважины обсаживается трубами, иногда пластиковыми, иногда металлическими, которые соединяются между собой. Эти трубы погружаются в скважину по мере бурения. Они необходимы для того, чтобы уберечь саму скважину и оборудование от засыпания и повреждения грунтом. Трубы могут соединяться между собой разными способами, но самый герметичный – резьбовое соединение.
2. В скважинах на песок в самом низу скважины в водоносном песчаном слое в обсадной трубе имеются отверстия, обтянутые фильтровальной сеткой, которые защищают от попадания в скважину камней и грунта. Дно скважины при таком варианте заглушено. Артезианские скважины берут воду не из водонасыщенного песка. Потому никакие фильтры там не нужны.
3. Верхняя часть скважины закрывается оголовком, который служит для герметизации, фиксации погружных частей и удобства вывода трубы с водой.
4. В скважину, согласно параметрам производительности, погружается насос, который фиксируется тросом на оголовке. От насоса выходит проводка для подачи электроэнергии и водоподъемная напорная труба для подачи воды на поверхность.

Низкоквалифицированные специалисты очень часто допускаю ошибки при сооружении скважин, которые влияют на качество и сроки работы.

Некоторые «умельцы» используют вместо троса – веревку, что практически всегда приводит к выходу скважины из строя. Веревка со временем из-за сырости просто сгниет, либо она может оборваться на этапе погружения насоса в скважину, и тогда насос упадет на дно и уйдет масса усилий и времени, чтобы его оттуда достать. Вместо водонапорной трубки из пищевого пластика используют шланг, который рвется и часто падает в скважину вместе с насосом. Достать его очень сложно.

Не используют стяжки для сцепления водонапорной трубы, троса и кабеля, что часто приводит к застреванию насоса. Не ставят оголовки, заявляя, что это лишний и ненужный расход. В результате чего в скважину попадают сточные воды, мусор, и посторонние предметы. Это не только влияет на качество воды, но и может стать причиной серьезной поломки.

Принцип работы скважины на воду.

Насос на тросе опускается в воду, ниже динамического уровня воды. Причем необходимо подобрать оптимальную глубину расположения. Если насос будет близко к поверхности – уровень воды может опуститься – и тогда насос перестанет работать, либо вовсе сгорит. Если опустить слишком глубоко – вода в скважине будет застаиваться.

Насос работает от электричества, потому к нему обязательно должно быть проведено электропитание с помощью специального пищевого погружного кабеля. Через подключенную трубу насос подает воду на поверхность, где вода либо используется по назначению, либо, накапливается в резервуаре, либо смонтирована система автоматической подачи, либо сначала попадает в систему фильтрации для прохождения очистки, а уже потом распределяется по точкам выхода в доме. Некоторые скважины различаются по типу обсадки или обустройства, например – имеют одинарную, двойную, тройную обсадочную трубу, либо обустроены кессоном, адаптером или летним оголовком, но на принцип действия это не влияет.

Если у Вас остались вопросы или Вы хотите оставить заявку на бурение скважины на воду – обратитесь к нашим инженерам, и они обязательно Вам помогут.

Устройство скважины на воду | Как устроена скважина для воды

Конструктивные особенности артезианских и песчаных скважин.

---

Скважины являются очень удобным источником воды. Они не зависят от функционирования центрального водоснабжения, обладают более высоким качеством воды. Конструкция и внутреннее устройство скважин зависят от их вида. Основными являются артезианская и песчаная. Рассмотрим особенности каждой из них.

Артезианская скважина

Это самый эффективный и дорогостоящий способ подачи воды. Глубина артезианских скважин составляет варьируется от 40 до 300 метров в различных районах Подмосковья. Бурят их между двумя водоупорными слоями. Качество воды, которую получают с их помощью, значительно выше по сравнению с остальными. Вода в них присутствует постоянно. Очень редко засоряется фильтр, расположенный в нижней части подающей трубы. Вода практически не содержит патогенные микроорганизмы. Долговечность такого сооружения составляет около 50 лет.

Рассмотрим, как устроена скважина для воды, такого типа.

Ее строительство начинается с бурения в грунте отверстия, доходящего до известняка. В него опускают обсадную трубу 1 с установленным на конце фильтром. Под естественным давлением грунта влага заполняет ее полость. Далее по территории известняка проходит открытый ствол обсадной трубы меньшего диаметра 2. Она обеспечивает подачу воды в скважину.

Жидкость пребывает здесь под значительным напором и поднимается выше известняка. Благодаря этому скважинный насос 3 может размещаться внутри обсадной трубы ниже динамического уровня воды примерно на 10 м. На ней для крепления трубопроводов должна присутствовать резьба. Применять сварочный аппарат в этих целях не рекомендуется. Колонна артезианской скважины должна быть совершенно герметичной. Помимо защиты от осыпания грунта она должна защищать водоносный горизонт от различных стоков.

Описанный выше вариант является классическим. Существуют еще артезианские скважины с двойной обсадкой, кондуктором, с переходом на трубы меньшего диаметра.

Песчаная скважина

Скважина, созданная на песке, питается водой с водоносных линз. Бурение может осуществляться как до песка, так и до гравийных прослоек. Пробурить такое сооружение удается не всегда. Бывает, что в обнаруженной линзе слишком мало воды и дальнейшее бурение нецелесообразно. Во время работ шнек может упереться в твердый валун. Это также не позволит выполнять дальнейшие работы.

Вода в песчаных скважинах находится в рыхлом грунте, при ее откачивании необходим специальный фильтр. Добраться до водоносного слоя можно за 2-3 дня даже ручным способом. При наличии специальной техники скорость работы возрастает, и скважина может быть готова за 1 день. Чтобы стены сооружения не осыпались и не загрязняли воду, по всей его глубине устанавливают перфорированные обсадные трубы. Чаще всего их диаметр составляет 125 мм.

Забор воды происходит через сетчатый фильтр. Размер его ячеек зависит от вида грунта. Он задерживает ил, мелкие камни, песок. Без фильтра в систему водоснабжения могут попасть механические частицы и вывести ее из строя. Чтобы продлить период работы, на дно засыпают гальку, которая выполняет функции дополнительного фильтра. Для перекачивания воды необходим специальный погружной насос. Его подбирают с учетом производительности скважины и потребности в воде. Насосное оборудование устанавливают внутри обсадной трубы.

Глубина сооружения на песке достигает 50 м. Насос в ней обычно устанавливают на высоте 10-30 м от дна. В дальнейшем от него прокладываются трубы из нержавеющей стали. Чем глубже находится водоносный слой, тем чище вода.

Принцип работы скважины на воду этого типа заключается в следующем. Вода из водоносного слоя через фильтр проникает в скважину. После включения погружного насоса он начинает нагнетать влагу по водонапорной трубе. Она подается наверх в приемник и перемещается по наружному водопроводу. Далее через насосную станцию вода переходит во внутренний трубопровод.

При правильной эксплуатации такая скважина способна прослужить около 15 лет. Долговечность службы действительно прямо пропорциональна периодичности использования. Только регулярное откачивание воды может предотвратить заиливание установки. Еще одним способом продлить срок службы такой скважины является своевременная очистка и замена фильтра.

принцип работы и схема ее обустройства и подключения

Скважины на загородных участках иногда являются единственной возможностью организовать подачу воды в дом. Колодцы уже не обеспечивают потребности современных людей, слишком мало они могут дать воды. А вот скважины могут обеспечить водой достаточно большой дом или несколько домов. Конечно, все будет зависеть от того, какую скважину решено бурить: песчаную или артезианскую. Есть у них определенные различия, особенно это касается мощности водоносного пласта. Поэтому перед тем как начать бурение, надо разобраться в таком вопросе, как правильно организуется скважина на воду – принцип работы и схема ее подключения.

Схема скважины на воду

Принцип работы скважины

Принцип работы скважины на воду достаточно прост.

• В пробуренную в грунте скважину устанавливается осадная труба: стальная или пластиковая, на конец которой насаживается сетчатый фильтр. Он будет удерживать большие примеси, которые находятся в воде, а именно песок и мелкие камушки.
• В трубу опускается насос, который качает воду на поверхность.
• Вода поступает в приемный резервуар, где частично примеси оседают.
• Далее производится ее подача в водопроводную сеть.

Обсадная труба устанавливается обязательно, потому что без нее стенки скважины со временем начнут обрушаться, засыпая вход в водоносный пласт. То есть, скважина перестанет функционировать.

Что касается фильтра, то это могут быть разные элементы. К примеру, стальная оцинкованная сетка, обмотанная вокруг трубы и закрепленная хомутами, мелкие отверстия в самой трубе и так далее.

Насос может опускаться в скважину, а может быть установлен на поверхности грунта, а в саму скважину опускается только шланг. То есть, схема подключения скважины будет зависеть от выбранного насоса. И здесь нельзя говорить о том, что какой-то из этих двух вариантов лучше. У обоих есть свои преимущества и недостатки. К примеру, поверхностный насос легче обслуживать, он всегда ни виду. Глубинный, наоборот, не видно, что позволяет скрыть всю скважину, тем самым обеспечив необходимый ландшафтный дизайн участка.

Принцип работы

Разновидности скважин

Принцип работы скважин у всех одинаковый, но при ее сооружении многое будет зависеть от того, какого типа скважину планируется бурить на загородном участке. Важность данной позиции заключается в том, что каждый тип скважины бурится на определенную глубину.

• Абиссинский колодец имеет глубину до 20 м.
• Песчаная скважина бурится до 50 м.
• Артезианская до 300 м.

Получается так, что строение скважины у всех видов одинаковое – это вертикальный ствол, но чисто конструктивно они отличаются друг от друга. Чем же?

Абиссинский колодец – это забивная скважина. То есть, обсадные трубы забиваются в землю при помощи кувалды. Скважину на песок надо бурить, используя ручные или электрические установки и инструменты. Именно данную разновидность можно провести своими руками, не привлекая специалистов, чем часто и пользуются загородные жители.

Разновидности скважин

По сути, песчаная скважина – это вертикальный ствол, в который устанавливается обсадная труба одинакового диаметра. Что не скажешь об артезианской разновидности. Этот вид может обустраиваться по-разному.

• Однотрубная система. То же самое, что и песчаная с установкой труб одинакового диаметра.
• Двухтрубная. Это когда сначала буриться скважина до известкового пласта, и в нее устанавливается труба большего диаметра. А ниже бурение производится до водоносного слоя, куда вставляется труба меньшего диаметра. Обычно верхняя труба – стальная, нижняя – пластиковая. Все дело в том, что верхние пласты обычно подвижные и пластик может не выдержать их нагрузку.
• Телескопическая. Это когда в скважину устанавливаются трубы разных диаметров. И чем ниже в недра, тем меньшего диаметра труба должна быть установлена. И таких ступенчатых установок может быть более трех.
• С кондуктором. Обычно такую конструкцию скважины на воду используют в тех случаях, если на участке присутствуют плывуны. Это насыщенный водою грунт, обычно песчаный. Он подвижный, поэтому может нанести деформацию обсадной трубе, что станет причиной вывода скважины из строя. Кондуктор – это труба большого диаметра (800-1200 мм), которая устанавливается на толщину слоя плывунов. Она стальная с большой толщиною стенки, так что выдержит достаточно приличные нагрузки. Нередко кондуктор используют в качестве кессона, благо диаметр трубы это сделать позволяет.

Двухтрубная обсадка

Схема скважины артезианской одна из самых сложных. Своими руками ее не пробурить, слишком большая у нее глубина. Плюс, приходится проходить буром твердые пласты, вручную этого не сделать. Здесь требуется спецтехника и опыт специалистов.

Внимание! Стоимость услуг бурения артезианской скважины значительна, но пробурив именно ее, можно гарантировать, что загородный дом или несколько домов будут обеспечены чистейшей водой в течение 50 лет, как минимум. При этом скважина будет выдавать до 10 м³/час воды, что хватит не на один дом.

И все же основная масса загородных жителей выбирает песчаные скважины. Они просто дешевле в производстве работ, к тому же ее можно пробурить своими руками. Но у нее есть свои отрицательные показатели.

• Вода из такой скважины не всегда чистая и пригодная для питья. Придется устанавливать систему водоподготовки, а это почти такие же затраты, как бурение артезианской разновидности.
• Песчаный водоносный слой маломощный, из него можно получить максимум 4-5 м³/час.
• Прослужит она не более 15 лет. И нет гарантии, что на участке найдется еще место, где можно будет пробурить скважину на песок. А если у соседей пробурена точно такая же скважина, то объема воды водоносного пласта может не хватить и на 5 лет.

И хотя строение скважины на песок гораздо проще, специалисты рекомендуют организовывать водозабор из артезианской.

Схема артезианской скважины

Водоснабжение из скважины

Схема водоснабжения из скважины также не отличается особой сложностью. В нее входит несколько видов оборудования, которые выполняют только им присущие функции.

• Насос.
• Кессон.
• Оголовок.
• Гидроаккумулятор.

Скважинный насос

Насос

Конечно, основным элементом скважины на воду является насос. Как уже было сказано выше, он разделяется на глубинный и поверхностный. Если выбирается для откачки воды первый вариант, то диаметр обсадной трубы подбирается по диаметру насоса. Но в свою очередь данный размерный показатель будет зависеть от мощности прибора. Поэтому сначала подбирается мощность насосного агрегата, зависящая от требований потребления воды, которые устанавливает хозяин загородного дома. По мощности выбирается диаметр, а уже в последнюю очередь подбирается сечение обсадной трубы.

Внимание! Зазор между глубинным насосом и стенками обсадки должно составлять 2-4 см.

Необходимо отметить, что глубинные насосы разделяются на скважинные и погружные. Второй вариант является бюджетным, но маломощным. Его чаще всего используют для подачи воды наружу из колодцев. Если скважина имеет небольшую глубину до 15 м, а требования к объему подаваемой воды не жесткие, то можно использовать именно эту разновидность. Скважинные насосы по всем параметрам и показателям лучше погружных.

Если принято решение использовать поверхностный насос, то в основном его подбирают по мощности. В данном случае зависимости мощностного показателя и диаметра обсадной трубы нет. Потому что в скважину будет опускаться шланг, его диаметр в пределах 18-50 мм, что меньше диаметра любой обсадной трубы.

Поверхностный насос

Кессон

Обычно кессоны устанавливаются для того, чтобы оградить скважину от погодных нагрузок, подпочвенных вод, расположенных близко к поверхности земли, и замерзания. Плюс ко всему кессон может использоваться в качестве технологического помещения. То есть, в него можно установить гидроаккумулятор, электрические блоки управления и автоматики насоса, обратный клапан.

В строении скважины кессон играет немаловажную роль, это видно из его назначения. Но не всегда этот защитный резервуар используют. За счет него можно сократить расходы, сделав своими руками что-то похожее на защитный утепленный блок, построенный из обычных строительных материалов: кирпича, досок и утеплителя. Такой блок закрывается скатной утепленной съемной крышкой, что позволяет провести обслуживание и скважины, и поверхностного насоса, и гидроаккумулятора.

Кессон

Оголовок

Элемент, который отвечает за санитарное состояние самой скважины. Он собой закрывает плотно вход обсадной трубы, так что можно гарантировать, что ни мусор, ни подпочвенные воды, ни атмосферные осадки в скважину не попадут. При этом оголовок является несущим элементом. На него подвешивается скважинный насос, через него пропускаются шланг для откачиваемой воды и электрический кабель, питающий током насос.

Многие игнорируют оголовок, закрывая ствол скважины различными предметами. К примеру, отрезанной пластиковой бутылкой. Делать этого нельзя. Не нужно экономить на этом устройстве, стоит он недорого, но это гарантия герметичности скважины. И когда разговор заходит о конструкции скважины на воду, то в том числе подразумевается и установка оголовка.

Оголовки

Гидроаккумулятор

Сегодня в схему подключения скважины обязательно устанавливается гидроаккумулятор. Хотя еще совсем недавно обходились и без него, устанавливая любой резервуар, в который закачивалась вода из скважины, где она отстаивалась. В резервуаре создавался определенный объем воды, который использовался на случай отключения подачи электричества, за счет чего останавливался насос.

Но чтобы из такого резервуара вода подавалась в водопроводную систему дома, требовался дополнительный насос, или резервуар приходилось устанавливать в чердачном помещении. Его высота установки создавало давление в водопроводной сети. Такая схема подключения скважины была достаточно сложной и не эффективной.

Гидроаккумулятор решил данную проблему. Эта металлическая емкость внутри имеет резиновую оболочку, в которую и закачивается вода из скважины. Между стенками резервуара и оболочкой закачен воздух под определенным давлением. При закачивании воды в резиновую оболочку, она расширяется, что приводит к увеличению давления воздуха. Если электроэнергия отключена, насос не работает, но воздух под давлением давит на оболочку, а та в свою очередь на воду. Так создается напор внутри водопроводной системы дома.

Гидроаккумулятор

Все элементы, входящие в схему водоснабжения из скважины, могут располагаться внутри кессона или внутри дома в специально отведенном помещении. Кстати, это может быть и подвал. Главное, чтобы температура внутри этого помещения не опускалась ниже ноля.

Дополнительные элементы

Есть несколько элементов, которые обеспечивают удобство эксплуатации скважины.

• Обратный клапан, который сдерживает обратный ток воды из водопроводной системы. Он обычно начинает работать, когда останавливается насос.
• Кран для прокачки. Его используют только, если появилась необходимость откачать мутную воду из скважины. Обычно это случает на первом этапе эксплуатации, и если водоносный слой за счет межсезонья снизил свой уровень. В такие моменты насос может выкачать основной объем воды, и со дна начинает подниматься ил. Как только уровень поднимется, в первую очередь надо будет откачать мутную воду.
• Манометр, который контролирует давление воды в водопроводной трубе. Он обычно связан с реле, которое отключает или включает насос при повышении или падении давления соответственно.

Элементы водопроводной сети в подвале дома

Казалось бы, что схема скважины не такая уж и сложная. Но из описания видно, что состоит она не только из труб и насоса. Чтобы гарантировать полное соответствие локальной водопроводной сети центральному водопроводу надо обязательно использовать все вышеописанные элементы. Без них нельзя говорить о современном водопроводе, как таковом.

конструкция, схема и принцип работы скважины на воду

Конструкция скважины на воду напрямую влияет на срок службы источника. Правильный подбор и установка оборудования обеспечит долгую и бесперебойную работу системы. Мы расскажем, как подобрать обсадные трубы и фильтры для разных типов источников.

Виды водоносных горизонтов в Московской области

В Подмосковье можно найти 3 вида водоносных горизонтов.

Грунтовые воды

Ближе всего к поверхности залегают грунтовые воды. На этот слой раньше своими руками копали колодцы. Первый водоносный слой дает мало воды, и качество жидкости плохое. Она загрязнена химикатами, тяжелыми металлами и органическими отходами.

Межпластовые воды

Еще глубже залегают межпластовые воды. Они находятся между двумя пластами породы, которая плохо пропускает жидкость. Качество воды лучше, чем в первом слое. Но жидкость может быть загрязнена металлами и солями.

Артезианский слой

Напорный или артезианский слой находится между двумя водонепроницаемыми породам. В нем жидкость находится под давлением. Когда буровая машина пробуривает верхний пласт, жидкость поднимается по стволу.

Напорные скважины на воду обладают высокой продуктивностью. Они могут давать до 5000-7000 литров за час. Источник питания горизонта находится за десятки или сотни километров от устья. Качество жидкости очень хорошее.

Таблица глубин водоносных горизонтов в Подмосковье

В таблице приведена средняя глубина залегания 3 видов водоносных горизонтов:

Тип водоносного горизонта	На какую глубину пробуривать
Грунтовый	от 1 до 5 м
Межпластовый безнапорный	от 12 до 25 м
Напорный	от 30 до 100 м (максимум до 450 м)

Мы рекомендуем использовать для добычи воды напорный горизонт. Напорные скважины могут работать до 50 лет. Напорный горизонт дает воду, в составе которой почти нет мелкодисперсных частиц. Обсадная колонна не будет заиливаться, даже когда система простаивает.

Прочие виды источников часто заиливаются, быстро исчерпывают свой ресурс. Они будут служить максимум 12-15 лет. Исключением являются только скважины на глубокий песок (песчаник). Они могут служить до 20-25 лет.

Грунтовые и межпластовые воды сильно загрязнены. Воду из некоторых источников опасно пить, ее можно использовать только для технических целей. Напорные источники дают воду хорошего качества. Иногда ее можно пить без дополнительной очистки.

От чего зависит конструкция водоносной скважины

Устройство скважины состоит из нескольких основных элементов:

1. Ствол. Вертикальная полость, в которую ставится обсадная колонна.
2. Обсадные трубы. Трубы из металла или пластика, которые удерживают стенки шахты.
3. Скважинный кондуктор. Он защищает трубы при бурении на сложных грунтах.
4. Устье. Устьем называется верхняя часть трубы, которая остается на поверхности.
5. Забой. Нижняя часть шахты, где на трубы устанавливаются скважинные фильтры.
6. Статическое зеркало. Глубина, на которой останавливается водяной столб после подъема.
7. Перфорированный фильтр — это элемент конструкции, который не дает крупным и мелким песчинкам попадать в ствол.

Конструкция обсадных труб и фильтров зависит от водоносного горизонта, на который проводится бурение. Далее мы расскажем, какое оборудование применяют для каждого вида источников.

Что такое абиссинская скважина-игла

Абиссинские скважины берут воду из межпластового ненапорного слоя. Средняя глубина ствола: 12-15 метров. Устройство конструкции требует установки трубы малого диаметра: не более 50-70 мм. Из-за узкого ствола подобная конструкция называется иглой.

Характеристики абиссинских источников:

• При бурении машина проходит сквозь песок и гравий.
• Дебит: 300-500 литров за час.
• Возможно устройство иглы в подвале жилого здания.
• Бурение абиссинской иглы занимает 1 день.
• Для работы используют малогабаритную буровую машину.
• Возможно создание иглы по ударно-канатному принципу.
• Срок эксплуатации: до 10 лет.

Абиссинскую иглу можно использовать для летнего снабжения участка. Тогда оборудование нужно будет консервировать на зиму и запускать весной.

Абиссинские источники подходят для полива растений. Но для стабильного водоснабжения они не подходят. Слишком короткий срок службы и маленький дебит.

Конструкция абиссинской скважины иглы

При бурении создается шурф, в который забивается обсадная колонна. Обсадная труба изолирует ствол от попадания дождевой и талой воды. На нижней части трубы располагается копьевидный наконечник с фильтром. Фильтровая зона с отверстиями защищена металлической сеткой.

Фильтр не дает песчинкам попадать в иглу. Длина копьевидного наконечника: до 20 см. Колонна собирается из труб длиной 2-3 м. Они крепятся друг к другу резьбовыми соединениями. Места стыков полностью герметичны. В месте выхода обсадной трубы на поверхность иногда заливают бетонный цоколь.

Для подъема воды необходимо установить ручной насос или поверхностный всасывающий насос. В иглу нельзя установить погружное оборудование из-за малого диаметра. Если абиссинская игла должна работать зимой, оборудование следует разместить в теплом помещении.

Что такое скважины на первый песок

Первый водоносный песок находится на уровне 5-30 метров. На большинстве участков бурение на песок проводится за 1 день. Но линзы воды в песке залегают неравномерно. Первые несколько попыток бурения могут оказаться неудачными.

Песчаный горизонт в среднем дает 500 литров за час. Этого количества не хватит для снабжения большого коттеджа. Песчаные источники подходят для дачных домиков, для полива растений на участке. Уровень водоотдачи нестабилен, зависит от погоды и сезона.

Первый песок бывает загрязнен органическими отходами, удобрениями, бактериями, металлами и их солями. Прежде чем пить воду, рекомендуется провести анализ и подобрать систему фильтров. Источник может прослужить 10-15 лет. Но средний срок службы источников: 5-7 лет.

Конструкция песчаной скважины

Устройство песчаных источников проводится по простой схеме. Для многих участков в Московской области характерен разрез грунта:

1. Плодородный слой почвы.
2. Суглинок.
3. Серая глина.
4. Водоносный песок.
5. Черная глина.
6. Сухой известняк.
7. Водоносный известняк.

Обсадная колонна проходит первые четыре слоя и упирается в черную глину. Конструкция состоит из одной трубы. Для песчаных источников подходят трубы нПВХ 125 мм. Фильтр устанавливается в песке. Для фильтрации воды применяется галунный фильтр с мелкой сеточкой. Стандартная длина сетки: 1-2 метра. Погружной насос всегда ставится выше фильтра.

Песчаные источники быстро заиливаются, особенно когда ими долго не пользуются. На фильтре скапливаются частицы песка. Самые мелкие песчинки проникают сквозь сетку и попадают внутрь ствола. Для защиты от песчинок фильтр осыпают снаружи щебнем или гравием. Но эта мера лишь замедляет процесс.

Чем отличаются скважины на первый песок и глубокий песок

В некоторых районах Московской области есть глубокий песок или песчаник. В нем также залегает питьевая вода, которую можно добывать. Средняя глубина залегания песчаника: 40-80 метров.

Прежде чем попасть в песчаник, вода проходит песок и глину. Они выступают в роли природного фильтра, который очищает воду от загрязнений.

Бурение на глубокий песок проводится в тех районах, где напорный горизонт залегают слишком глубоко (100 и более метров). Выбрав этот слой для добычи воды, можно сэкономить на работах.

Скважины на песчаник дают воду 20-25 лет. Качество воды хорошее, но анализы могут показать избыток солей жесткости. Эта проблема легко решается установкой фильтров.

При бурении на песчаник применяются те же способы обсадки, что и при бурении на известняк.

Что такое артезианские скважины

Напорный горизонт залегает между двумя пластами известняка. После вскрытия горизонта вода поднимается по стволу. Если давление внутри ствола сильное, она может дойти до поверхности и выплескиваться наружу. Такие источники называют самоизливными.

Преимущества бурения напорной скважины:

• Источник будет давать воду минимум 50 лет.
• Напорный горизонт дает до 5000-7000 литров за час.
• Уровень водоотдачи всегда стабилен.
• Хорошее качество добытой воды.
• Один источник может обеспечить несколько домов.
• Низкая себестоимость одного литра.
• Вложения в источник окупятся за время его эксплуатации.

Для напорных систем подходят насосы, работающие по погружному принципу. При обустройстве устанавливается оголовок, адаптер или кессон.

Варианты конструкции артезианской скважины

Однотрубная конструкция. Устанавливается одна труба с открытым стволом. Мы устанавливаем трубы нПВХ 125 мм. Вариант для почвы, легко поддающейся обработке.

Двухтрубная конструкция. Ставятся две обсадные трубы: внутренняя — пластиковая и наружная — металлическая. Вариант для грунта с сильными подвижками слоев.

Однотрубная конструкция с кондуктором. Кондуктор ставится на обсадную трубу при прохождении сыпучих пород или плывунов.

Двухтрубная конструкция с кондуктором. Вариант установки труб для сложных грунтов: сыпучие породы, плывуны.

Простая телескопическая конструкция. Состоит из нескольких моделей обсадных труб разного диаметра. При погружении широкие трубы сменяются более узкими трубами. Вариант служит для прохождения валунов, супесей, твердого известняка.

Сложная телескопическая конструкция. Диаметр обсадных труб сужается дважды. Вариант для труднопроходимых валунов или сыпучих пород.

Бурение скважины на воду от компании ЭКОБУР

Мы выполняем бурение на воду в Москве и Московской области. Выезжаем по заявкам в соседние регионы. Бурение проводится под ключ: от разработки проекта скважины до установки заглушки. Работы продолжаются от 1 до 7 дней (чаще 2-3 дня). Гарантия на бурение: 10 лет.

Основные принципы работы компании ЭКОБУР:

• Выезд по Московской области без предоплаты.
• Бесплатная консультация инженера.
• Строительство коммуникаций любой сложности.
• Организация водоснабжения участков под ключ.
• Работы выполняют опытные буровики.
• Применяем обычные и малогабаритные буровые машины.
• Устанавливаем технику известных брендов.
• Собственный автопарк из 9 буровых установок.

На следующем этапе мы выполняем обустройство скважины. Услуга включает монтаж скважинной техники, подключение частного дома к водопроводу. При обустройстве заказчик получает систему водоснабжения, готовую к запуску.

Получите расчет проекта скважины для вашего участка

Мы предлагаем готовые варианты конструкции скважины для загородных домов. Вы можете не составлять расчеты своими руками, а получить готовое решение от инженеров. Оставьте заявку на консультацию на сайте или по телефону.

Менеджер определит, какой тип скважины подойдет для вашего участка, и какой план конструкции лучше выбрать. Вы получите расчет сметы во время телефонного разговора.

Скважина на воду принцип работы схема и устройство

Владельцы дач и загородных домов нуждаются в обустройстве собственной системы водоснабжения. Далеко не всегда для них открыта возможность подключения к центральной магистрали. В таком случае идеальным решением станет обустройство собственного источника. Прежде, чем приступить к активным действиям, следует ознакомиться с теоретическим аспектом, узнать принцип работы скважины и варианты её бурения.

Способы бурения

Перед выяснением ответа на вопрос, как устроена скважина, вполне логично будет изучение методов и устройств, способствующих её формированию. Возможные варианты бурения:

• Алмазное бурение . Названо по типу рабочего инструмента. Применяется крайне редко из-за его высокой стоимости.
• Турбинное бурение . Скважины на воду появляются благодаря применению турбобура. При обороте турбины он совершает поступательные движения. В процессе используются бурильные трубы.
• Электробур . Эксплуатация устройства предполагает его предварительное подключение к источнику энергии. Процесс бурения легко контролируется с поверхности.
• Гидродинамическое бурение . Его использование актуально для создания бесфильтровых конструкций. Незаменимо в случаях, когда важно строго придерживаться формы.
• Шнековое бурение разрушает породу, которую после подымают наверх. Применяют при работе с мягкими породами для неглубоких скважин. Подобная методика очень популярна, но совершенно не подходит для работы с твёрдыми участками.
• Пневмоударное бурение . Актуально для применения на небольших глубинах. Отличается высокими энергозатратами, поэтому редко используется владельцами дач.
• Винтовые двигатели . Работа с ними напоминает турбинное бурение. Относительно небольшие габариты винта делают более комфортной его эксплуатацию. Часто используется для создания водозаборных систем на дачных участках.

Основные этапы бурения на следующем видео:

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

Рекомендуем к прочтению:

Принцип работы скважины

Принцип работы идентичен для всех разновидностей водозаборных скважин. В чём он заключается?

1. После бурения скважины производится монтаж обсадной трубы. Она может быть стальной или пластиковой, перфорированной или асбестоцементной. Подобное устройство защищает стенки от осыпания, в результате которого вода загрязняется, а источник со временем перестаёт функционировать.
2. Первичную очистку жидкости от твёрдых частиц исполняет фильтр. Его фиксируют к нижней части обсадной колонны. Для этого выжигают или высверливают отверстия. Перфорированную часть устройства покрывают фильтровальной сеткой.
3. Для герметизации устья используют оголовок
4. Насос по трубам поднимает воду. Его устанавливают после устройства обсадной колонны.

Важно! Предварительно к насосу подсоединяют обратный клапан, кабель и напорную трубу. Мощность оборудования рассчитывается на основании данных – удалённость скважины от потребителя; расстояние между водоносным слоем и землёю.

1. Водоподъёмную трубу присоединяют к водопроводной.
2. Утепляют скважину.
3. Устанавливаются все необходимые элементы для автоматизации водоснабжения, в том числе и система контроля давления.

Функциональные узлы скважины

Скважина имеет достаточно много элементов:

• Водозабор. Для его устройства характерно наличие сетки и обратного клапана.
• Всасывающая магистраль. Через неё вода поступает в корпус насоса или насосной станции.
• Непосредственно насос. Всасывает жидкость и под давлением поднимает её вверх.
• Реле давления.
• Гидроаккумулятор. Защищает от гидроударов.
• Электромотор.

Инвентарь для обустройства скважины

Чтобы наладить работу скважины, нужно использовать следующие элементы:

• Насос со страховочным тросом и электрокабелем для последующего подключения.
• Автоматическое устройство, которое будет регулировать напряжение и беречь двигатель от перегревания.
• Гидропневмобак. Его задача – защитить от гидравлических ударов, отрегулировать давление, уменьшить частоту включений-выключений насоса. Размеры бака варьируют от 10 до 10000 литров. Оптимальный объём для среднестатистического дома – 100 л.
• Кессон. Стальной бак служит для защиты оборудования, необходимого для подъёма воды. Устанавливается на глубине 0,5-1 м.

Внимание! Конструкцию обязательно нужно утеплить и гидроизолировать.

• Провод (который обеспечивает бесперебойное снабжение) и водопроводные трубы (выводят от кессона к дому).

Последовательность подключения элементов

Схема подключения скважины на воду имеет следующий порядок:

Рекомендуем к прочтению:

• Снаружи обустройство водопровода начинается с определения показателей: глубина источника и мощность насоса. Большинство насосных агрегатов имеют встроенный обратный клапан, в противном случае его нужно будет установить.

Важно! Обратный клапан удерживает воду под давлением.

• Присоединение трубопровода не должно вызывать каких-либо сложностей. Их монтируют после соединение обсадных труб с оголовком и муфтой. Следует обязательно убедиться в герметичности мест стыковки, иначе труба может сорваться в процессе эксплуатации. Диаметр водопроводных труб должен превышать 3,2 см.
• Между скважиной и домом вырывают ров. Трубы прокладывают на глубине 0,5-1 м и утепляют минватой.
• Решив поставлять воду при помощи надземных коммуникаций нужно также позаботиться об их утеплении. Иногда для этого прокладывают греющий электрокабель.
• В заключение внешних работ в фундаменте здания пробивают отверстие около 5 см. вставляют в него гильзу и вводят трубы. Участок герметизируют монтажной пеной.

Обустройство скважины на воду можно посмотреть на видео:

Схема устройства скважины

Обустройство скважины может иметь различные вариации. Схема зависит от материалов изготовления и вида скважины.

В целом схема устройства выглядит так:

• Вода поднимается из водоносного слоя, проходит сквозь фильтр и оказывается внутри выработки с круглым сечением.
• Включённый насос направляет жидкость по водопроводной трубе.
• Вода движется вверх и попадает в приёмник, а оттуда в водопровод.

Конструкция артезианской скважины наглядно отражена на фото:

устройство и принцип работы. бурение, скважина. НПО КВО

Главной составляющей в системе водоснабжения частного или загородного дома является скважина. Ее принцип работы заключается в откачивании воды из последней колонны обсадных труб, которая внедрена в земную поверхность до аквифера. Чтобы понять принцип действия скважины, необходимо знать, каким способом производилось бурение. Ведь функционирование каждой скважины начинается с бурения.

Типы бурения скважин

Способы бурения скважин обычно берут свое название от инструментов, которым производятся данные работы. Изначально выбирается идеально место, а после исходя из финансовой стороны и типа пород, выбирается тип бурения:

1. Алмазное – с использованием армированных алмазов. Используется изредка из-за высокой цены.
2. Турбинное – с использованием турбобура, который при каждом обороте турбины совершает поступательное движение.
3. Электробурное – хорошо контролируется с поверхности, но необходим источник питания.
4. Гидродинамическое – отличный способ для установки оборудования без фильтра, а также в том случае, если необходимо придерживаться определенной формы.
5. Винтовое – для работы с мягкими породами, которые вкручиванием оборудования разрушаются и после поднимаются на поверхность. Подойдет только для скважин, расположенных недалеко от поверхности. Такой метод бурения пользуется большим спросом, но будет совершенно бесполезен, если столкнется с твердыми породами.
6. Пневмоударное – с использованием пневмоударника для скважин, расположенных ближе к земной поверхности. Затрачивает большое количество электроэнергии, поэтому не особо приветствуется.

Скважина на воду: принцип работы

Буровое оборудование и сооружения для бурения скважин по мере выработки грунта производит укрепление стенки ствола обсадными трубами определенного размера. Труба может быть выполнена из стали или пластика. В нижней части обсадных труб на одинаковом расстоянии проделываются отверстия, а после трубы обматываются сетчатой фильтрацией для песчаного аквифера. От известкового аквифера трубы защищают перфорированной установкой. Это необходимо для того, чтобы стенки не осыпались.

Если будет регулярно происходить обвал, то это сначала загрязнит воду, а после и вовсе приостановит функционирование скважины. Водный поток из аквифера под воздействием гидравлического давления стремится в скважину и останавливается на определенном уровне, носящем название «статический».

Выше вода поднимается благодаря работе насосов, которые между собой различаются в зависимости от технических условий. Насос может быть поверхностный для подачи воды с глубины до 10 метров или погружной, который опускается в саму скважину.

Погружной насос, чаще всего, оборудован дополнительными устройствами, которые не позволяют насосу работать без воды, а скважина оснащается герметичным оголовком. Насос необходимо подключить к водоснабжению, чтобы по итогу вода из скважины попала наружу. Выбор насоса является важнейшей частью в функционировании скважины, поэтому, его необходимо выбирать внимательно. Обустройство скважин производится по специальным схемам, которые разрабатываются с учетом геолого-гидрологических условий местности и в соответствии с требованиями объекта водоснабжения. Схема скважины на воду составляется профессионалами.

Устройство скважины на воду:

• водозаборное сооружение. Имеет сетку и обратный клапан;
• всасывающая магистраль насоса, через которую водный поток попадает в насос;
• насос, всасывающий воду и поднимающий ее выше;
• датчик давления;
• мембранный напорный бак, защищающий от напора воды;
• электромотор.

Бурение скважин | EARTH 109 Основы развития сланцевой энергетики

Щелкните, чтобы просмотреть стенограмму видео.

Рассказчик: Перед началом бурения мы готовим временную буровую площадку, которая называется кустовой площадкой. Наши операции ограничены небольшими контролируемыми объектами, в основном в сельской местности. У нас очень низкий риск нанесения крупномасштабного ущерба окружающей среде. Когда мы будем создавать кустовую площадку, вы начнете видеть в действии меры экологической безопасности Chesapeake. Хвостовик диаметром 30 мм подчеркивает большую часть куста скважины.Под самой установкой находится резиновый композитный коврик, который дополнительно защищает поверхность земли, с траншеями вокруг матов для сбора любой миграции жидкости. Любой контейнер или насос на объекте, содержащий потенциально опасный материал, хранится во вторичной защитной оболочке. Баки для дизельного топлива имеют пять избыточных уровней герметичности. Сверхмощный вакуум, который может всасывать все, что может потребоваться, также находится на месте. А сам колодец окружен 30-сантиметровой земляной насыпью.

Stan Cherry, Chesapeake Energy: Земляные бермы спроектированы и построены вокруг всех наших участков здесь, в сланцах Марцеллус.Они полностью окружают локацию. Они используются для направления сточных вод, таких как дождевая вода или талый снег, в отстойник. Который мы используем отстойник, чтобы перенаправить наводнение на буровую установку для повторного использования. Если эта жидкость непригодна для использования, мы утилизируем ее надлежащим образом. Такой уровень защиты есть на каждой скважине, которая есть в Chesapeake в сланце Марцелл.

Рассказчик: Теперь, когда вы немного знаете о том, что делается для обеспечения экологической безопасности каждой кустовой площадки и буровой установки Chesapeake, мы хотели бы дать вам обзор того, как работает процесс бурения.Есть два способа бурения на природный газ. Вертикально, как бурение велось в течение первых ста лет или около того, и горизонтально, что стало возможным благодаря технологическим достижениям сегодня. Вертикальное сверление похоже на бурение прямо вниз. Но при горизонтальном бурении буровое долото фактически перемещается параллельно поверхности Земли после достижения желаемой глубины. Горизонтальное бурение стало одной из самых ценных технологий в отрасли, потому что оно позволяет лучше извлекать пласт, с наибольшими концентрациями чистого природного газа с минимальным нарушением поверхности.

Stan Cherry, Chesapeake Energy: Мы используем горизонтальное бурение для извлечения природного газа с одной кустовой площадки, что потребовало бы 36 площадок для вертикального бурения, что мы можем сделать с горизонтальным бурением. Это также снижает потребность в множественных подъездных дорогах и снижает воздействие на окружающую среду.

Рассказчик: Очевидно, бурение претерпело значительные изменения с момента своего возникновения в Титусвилле, штат Пенсильвания, в 1859 году, когда размещение буровой установки было в значительной степени неудачным. Сегодня задействовано множество технологий, исключающих догадки, еще больше увеличивая перспективы успешного бурения и минимального нарушения поверхности.В Чесапике есть свой собственный Технологический центр по разработке месторождений, где мы определяем, является ли район жизнеспособным ресурсом для добычи природного газа. Для землевладельцев это означает, что мы быстро узнаем, стоит ли бурить их землю.

Бурение одной скважины длится примерно три-четыре недели, при этом она работает 24 часа в сутки семь дней в неделю. Процесс чередуется между бурением скважины и установкой обсадной трубы в пробуренную скважину. Часть процесса установки включает цементирование каждого слоя обсадной трубы на месте.Обсадная труба обеспечивает прочный защитный стальной канал для НКТ, по которой транспортируется газ. А обсадная труба обеспечивает слои разделения между эксплуатационной колонной и окружающей землей. Мы повторяем процессы бурения и спуска обсадной колонны, пока буровое долото не достигнет выбранной геологами глубины, известной как общая глубина. Процесс бурения контролируется установкой.

Стэн Черри, Chesapeake Energy: Мы перемещаем буровую установку на место и используем буровую установку для подъема бурильных труб и утяжеленных бурильных труб в скважину и из нее.Мачта и основание предназначены для работы с тяжелым оборудованием, которое позволяет нам перемещать бурильные трубы и утяжеленные бурильные трубы в скважину и из нее. Теперь, когда мы спускаем бурильную трубу и муфты в скважину, мы называем это спуском в скважине, когда мы вытаскиваем трубу, мы называем это спуском из скважины. Теперь, когда мы завершаем спуск бурильной трубы и муфт в скважину, мы используем верхний привод для привода бурильной колонны, и он приводит в движение многие, многие тысячи футов бурильных труб и муфт во время бурения.

Рассказчик: Это общая картина, теперь некоторые детали. Прежде чем даже доставить буровую установку на место, мы пробуриваем скважину глубиной от 50 до 80 футов. Здесь мы устанавливаем кожух проводника, первый из как минимум семи слоев защиты, обеспечивающий безопасную и надежную изоляцию скважины от окружающей земли и неглубоких водоносных горизонтов с питьевой водой. Первый слой обсадной трубы также обеспечивает устойчивость ствола скважины.

Джош Брэдфорд, Chesapeake Energy: обсадная труба обеспечивает устойчивость ствола скважины.Наши колодцы содержат семь уровней защиты. Первые три содержат стальную обсадную колонну, спускаемую в скважину, вокруг них установлена ​​цементная обшивка. Седьмой слой — это эксплуатационные колонны, которые спускаются в скважину во время операций заканчивания.

Рассказчик: Когда буровая установка находится на месте, поверхностный кожух устанавливается и цементируется внутри кожуха проводника для дополнительной защиты. Хотя это называется обсадной колонной, на самом деле она простирается от поверхности земли до глубины от 1000 до 1400 футов.Поверхностная обсадная колонна и цемент полностью изолируют скважину даже от самых глубоких зон питьевой воды.

Джош Брэдфорд, Chesapeake Energy: Здесь, в Marcellus, когда мы пробуриваем отверстия для обсадных труб на поверхности, мы просверливаем пористую породу, содержащую воду. Chesapeake использует передовую технологию, называемую воздушным бурением. Воздушное бурение состоит из компрессоров, которые закачивают воздух в скважину для быстрого подъема выбуренной породы и воды из ствола скважины. Это сводит к минимуму время бурения в пресноводной зоне, защищает от проникновения мелководных пластов, а также обеспечивает дополнительную защиту окружающей среды.

Рассказчик: Мы пробуриваем внутреннюю часть обсадной трубы на общую глубину до 8000 футов. Ниже зоны пресной воды мы используем такие обычные буровые коронки. Чем глубже мы погружаемся, тем меньше сверло. Каждый раз, когда мы меняем буровое долото, мы вытаскиваем из трубы тысячи футов. После того, как мы достигнем общей проектной глубины скважины, мы устанавливаем еще больше стальных трубных обсадных труб, называемых эксплуатационной обсадной колонной. Эксплуатационная обсадная труба проходит по всей длине скважины внутри других защитных слоев обсадной трубы.Он зацементирован от самого дна до примерно 2500 футов над зоной добычи, где добывается газ. В некоторых случаях цемент доходит до поверхности.

Джош Брэдфорд, Chesapeake Energy: В некоторых местах Marcellus есть четвертая колонна обсадных труб, называемая промежуточной обсадной колонной. После того, как цемент помещен вокруг него, он подвергается испытанию на герметичность на предмет целостности. Таким образом, наша общая защита составляет девять слоев в стволах скважин.

Рассказчик: Во время бурения сверло сильно нагревается.Буровой раствор или раствор используется в качестве смазки.

Stan Cherry, Chesapeake Energy: Грязь состоит из неопасных магнитных глин и синтетических загустителей. Грязь выполняет несколько функций. Он транспортирует шлам на поверхность, охлаждает буровое долото, обеспечивает стабильность ствола скважины и контролирует забойное давление. Путем циркуляции бурового раствора по бурильной трубе вверх по стволу скважины он будет транспортировать обломки породы к вибростендам, где вибростойка очищает буровой раствор, удаляет обломки породы и повторно использует раствор.

Рассказчик: Грязь фильтруется и возвращается домой. Шлам вместе с обломками породы, полученными ранее при воздушном бурении, попадает в двухрядные стальные бункеры. Обрезки утилизируются в соответствии со строгими местными и государственными правилами. Есть еще одна важная часть буровой установки, о которой каждый должен знать, потому что это еще один вид защиты. Это называется противовыбросовым превентором или противовыбросовым превентором. Функциональная проверка BOP выполняется на регулярной основе. Это дополнительно гарантирует, что противовыбросовый превентор способен справиться с любым типом инцидентов, связанных с управлением скважиной.Во всех случаях неукоснительно соблюдаются комплексные руководящие принципы компании, государства и штата в отношении надлежащих методов контроля скважин.

Densiel Bottger, Chesapeake Energy: Противовыбросовый превентор устанавливается сразу после спуска обсадной колонны с поверхности. Противовыбросовый превентор защищает от неконтролируемого выброса любого газа во время бурения. Противовыбросовый превентор имеет клапаны и уплотнения, которые доходят до верхней части корпуса. Органы управления регулируют давление в колодце с поверхности и помогают предотвратить выбросы с поверхности.BOP тестируются каждый раз при установке.

Рассказчик: После завершения бурения наступает время для завершения и производственных процессов, когда устье скважины устанавливается и газ начинает течь, в конечном итоге, к вашему дому или бизнесу.

Принципы работы: что это такое и как их использовать

Принципы работы

, или, как их часто называют, операционная система компании, по сути, являются способом, которым организации претворяют в жизнь свои ценности и добиваются результатов.

Многие компании полагаются на принципы работы, чтобы работать быстрее. Они также влияют на культуру и ценности. Colorcon заявляет, что их принципы работы «определяют нашу культуру, ценности и организацию». Wistia придерживается несколько иной точки зрения, заявляя, что их операционная система — это «новая методология выполнения работы Wistia».

Могут существовать разные определения принципов работы, но ясно, что компании используют их, чтобы сосредоточить внимание на всей компании и осознать, каковы долгосрочные цели организации.

Зачем и когда использовать принципы работы

Выбирая принципы работы, вы делаете гораздо больше, чем просто создаете другую версию своей предыдущей бизнес-стратегии или процессов.

Принципы работы дают вам возможность четко указать, что и чего не следует делать. Это важная деталь, которую следует учитывать. Давайте посмотрим на пример из работы Боггиса и Траффорда о том, как принципы работы могут формировать значимую стратегию.

Они относятся к ситуации, в которой бизнес предпочитает использовать принцип работы «Мы продолжаем расти органически», в отличие от: «Мы растем за счет приобретений». Заявляя, что компания предпочитает одно альтернативе, они четко формулируют, как они хотят проводить свое время. Это может освободить сотрудников: он очерчивает область работы, не требующую времени или внимания.

Используя принципы работы, вы можете создать стратегию, которая будет иметь больше смысла для ваших сотрудников, и, как предлагают Боггис и Траффорд, стратегию, которая действительно имеет смысл.Такой подход к стратегии может быть полезен для менеджеров или лидеров, которые хотят четко сформулировать свои ожидания и долгосрочные устремления, а принципы работы предлагают рекомендации о том, как каждый может внести свой вклад своими решениями и действиями.

Какое отношение имеет альпинизм к принципам работы?

Представляя свою «операционную систему»,

Wistia обнаружила, что альпинизм был полезной метафорой для их команды, чтобы показать, как именно они хотят, чтобы они выполняли свою работу на ежедневной и еженедельной основе.

По словам Эда Виестурса, единственного американца, который поднялся на все четырнадцать самых легендарных гор мира, альпинизм — это все, что нужно «координировать обязанности и шагать с командой других альпинистов».

Wistia воспользовалась этим подходом и применила его при разработке своей продукции. Результат? Операционная система, использующая стратегию базового лагеря и встречи на высшем уровне. Во время базового лагеря члены команды исследуют новые идеи и раскрывают свой творческий потенциал. Как только они начнут «саммит», каждый человек будет иметь серию экспедиций (в основном задачи), которые они должны выполнить, чтобы гарантировать, что вся компания достигнет вершины (завершит проект).

Wistia считает, что операционная система — это их ответ на поддержание гибкости бизнеса даже при его росте. Принцип работы «короткими управляемыми пакетами с высокочастотной обратной связью» означает, что они могут сохранять контроль над развитием своей компании и продукта с течением времени.

Как на самом деле выглядят принципы работы?

Мы привели несколько примеров того, как разные организации определяют конкретные принципы работы и почему они ввели их.Теперь давайте посмотрим, как на самом деле выглядят принципы работы.

Теттра

В этом посте об операционной системе Tettra мы делимся нашими собственными принципами работы, а также нашими основными ценностями. Мы также рассказываем о том, как мы используем эту систему в повседневной жизни. Наконец, мы предлагаем лучшие практики по созданию собственной операционной системы. Это включает в себя подробную информацию о том, как привлечь всех к участию, а также о том, как уточнить непосредственное ответственное лицо, которое в конечном итоге несет ответственность за доработку системы.

Форт-Уэйн Металлс

Fort Wayne Metals перечисляет свои семь принципов работы после ценностей своей компании. Их ценности и принципы работы играют большую роль в привлечении талантов и помогают кандидатам определить, подходят ли они компании. Например:

Принцип работы

: «Каждый должен нести ответственность за то, чтобы реализовать свой потенциал каждый день: мы сможем достичь наших целей, только если каждый будет сосредоточен на своих обязанностях каждый день.Делать меньше — значит не уважать своих коллег, каждый должен участвовать, чтобы реализовать наш потенциал ».

Калифорнийский университет, Беркли

Berkeley также имеет ряд принципов работы, которые связаны с их ценностями. Например:

Принцип работы

: «Мы упрощаем: мы сокращаем ненужные шаги и упрощаем выполнение задач. Наши решения распространены там, где они могут быть, и индивидуальны там, где это важно ».

Как задокументировать и получить поддержку принципов работы

Если вы думаете, что ваша организация изо всех сил пытается превратить ценности в действия и результаты, стоит подумать о внедрении собственных принципов работы.Попробуйте провести семинар, чтобы определить свои основные ценности и принципы работы. Мы даже создали шаблон, который вы можете использовать для проведения этого семинара с вашей командой.

Вот другие шаги, которые могут помочь облегчить процесс:

1. Спросите себя (или проведите мозговой штурм с коллегой): «как это выглядит изо дня в день?» «Как это звучит?» Например, основная ценность «сотрудничество» может заключаться в том, что люди из разных команд сидят вместе за обедом. Это может звучать так, как будто кто-то спрашивает: «Эй, могу я что-нибудь от тебя откину для проверки кишечника?» Хотя это может показаться глупым, представление реальных примеров поможет вам определить, как вы хотите, чтобы компания работала.
2. Запрос обратной связи и ввода; делайте это рано и часто. Очень важно, чтобы люди чувствовали себя вовлеченными в этот процесс. Объясните, какова ваша цель, и поделитесь этими черновиками с другими членами вашей команды или в компании.
3. Сделайте эти принципы работы максимально доступными. Поместите их в место, где каждый может получить доступ и искать информацию. Определите дату, к которой вы хотите получить окончательный отзыв, чтобы люди знали, что у процесса есть дата окончания.
4. Дойдите до точки остановки и опубликуйте свою окончательную версию.Напомните людям, чтобы лучшее не мешало хорошему. Вы можете (и должны) повторить их позже, когда у вас будет возможность протестировать их.

В идеале, вы даете своим командам и отдельным сотрудникам четкую фокусировку на ежедневной и еженедельной основе, чтобы они могли иметь отношение к более широким целям компании и, в свою очередь, чувствовать, что их работа оказывает значимое влияние.

Принцип работы — обзор

13.2 Принцип квантованного потока энергии

Сегодня заказчик заключает договор с поставщиком электроэнергии, который регулирует цену.Заказчик может потреблять столько энергии, сколько пожелает, без предварительного уведомления, так как энергия непрерывно вырабатывается на электростанциях. Общая произведенная мощность должна быть равна потребляемой мощности. В противном случае частота сети будет отклоняться от 50 Гц, что может привести к нестабильности в сети. Этот факт используется для контроля баланса мощности в системе. Естественно, необходимо учитывать и потери при передаче. Для простоты при дальнейшем рассмотрении этими потерями пренебрегаем.Производство электроэнергии происходит по заранее рассчитанным графикам, основанным на прогнозе. Компенсация в случае перегрузки или недогрузки, например, балансировка и регулировка энергии, очень важна. Следовательно, основной принцип классической сети — мощность по запросу ( Рис. 13.1 ) . Это реализуется с помощью кажущегося бесконечным источника первичной энергии, преобразования механической энергии вращения в электрическую и передачи, основанной на законе Ома и Кирхгофа, что приводит к жесткой связи стоков и источников.Следовательно, классическая сетка представляет собой жесткую систему, чувствительную к динамике.

Рисунок 13.1. Сегодняшний принцип работы по требованию возможен только за счет использования «неограниченного» хранилища ископаемого топлива.

Поскольку количество периодической возобновляемой генерации в сети увеличивается, создается больше динамики и, как следствие, требуется более гибкая сеть. Чтобы преодолеть эту жесткую связь, необходимо изменить фундаментальные принципы работы электрической сети.

Первым делом следует перейти от принципа мощности по запросу к принципу мощности по контракту ( рис.13,2 ) . Это означает, что мощность передается только при наличии явного контракта между источником и приемником, определяющим время начала передачи, мощность во времени, которая должна быть передана, и время, когда передача заканчивается. Это определяет контракт энергетического пакета [1,13].

Рисунок 13.2. Квантовая сеть работает по другой парадигме: мощность по контракту.

Этот принцип работы имеет важные последствия и преимущества:

1.

Договор на поставку мойки обязателен.

2.

Распределенное хранилище требуется для компенсации отклонений, сбоев, избыточного или недостаточного заказа пакетов, разового потребления.

3.

Полная рыночная система распределения энергии ведет к полной прозрачности затрат.

4.

Глобального отключения электроэнергии можно избежать, поскольку квантовая сетка не связана жестко.

5.

Создается очень гибкая и динамичная система передачи.

13.2.1 Как можно гарантировать передачу энергии по контракту?

Ключевым моментом в принципах работы с энергопакетами по контракту является то, что передача энергии к нагрузкам гарантируется на основе контрактов.

Источник подключен к трем идентичным стокам линиями передачи с импедансами Z1, Z2 и Z3. В соответствии с законами Ома и Кирхгофа передача будет происходить преимущественно по наименьшему импедансу (рис.13.3, рисунок слева). В этом примере предполагается, что между источником и приемником 3 имеется контракт, соединенный линией, имеющей наивысший импеданс в Z3.

Рисунок 13.3. Слева: в традиционной сети мощность течет по законам Кирхгофа и Ома; Справа: в квантовой сетке поток мощности контролируется в каждом узле. В QGR выполняются уравнения Максвелла, которые означают, что токи вызывают поля и наоборот.

Следовательно, передача энергии может быть недостаточной, если приемники 1 и 2 чрезмерно потребляют и у источника недостаточно мощности.Это означает, что контракт не может быть выполнен из-за сбоя передачи энергии.

Для включения питания по контракту необходимо убедиться, что поток энергии будет передаваться по желаемому пути. Это можно реализовать, разблокировав линии передачи, участвующие в этом пути, и заблокировав все остальные. Следовательно, будет создан коммутируемый сквозной тракт, обеспечивающий сжатый поток мощности, но с ограничением единовременной передачи. Это похоже на передачу данных в Интернете.Одновременно можно передавать только один пакет данных по одной линии или, скорее, по одному каналу.

Чтобы преодолеть этот недостаток, потоки мощности во всех линиях передачи должны быть согласованы и контролироваться. Это позволяет одновременно передавать пакеты энергии по одной и той же линии в одно и то же время.

Управляя потоком мощности с помощью технологии преобразователя мощности, основанной на современном PE, можно принудительно передавать мощность по желаемому пути, соединяющему источник и приемник.Этот механизм называется маршрутизируемой передачей мощности на основе пакетов (рис. 13.3, правый рисунок). Физическое объяснение можно найти в приложении.

Существует несколько методов и устройств для управления или изменения потока мощности, например, модифицированная инверторная технология, FACTS, фазосдвигающий трансформатор и т.д. к пути, заданному законом Ома (рис. 13.3, рисунок справа).

Устройство, управляющее потоком энергии, называется QGR.Это основной элемент сети передачи электроэнергии на основе пакетов, позволяющий передавать пакеты энергии от отправителя через сеть к получателю. QGR состоит из портов, подключенных извне к потребителям, производителям, хранилищам и сетям.

На рис. 13.4 схематично показан внутренний состав QGR. Шина соединяет порты. Каждый порт содержит PE-устройство под названием Quantum Flow Controller (QFC). Они контролируют и направляют поток энергии и будут подробно объяснены в Разделе 13.4.

Рисунок 13.4. Quantum Grid Router с шестью портами, каждый из которых содержит QFC. QFC подключены к внутренней шине постоянного тока.

13.2.2 Выбор пути передачи посредством маршрутизации (см. Подробности в разделе 13.5)

Как правило, в квантовой сети существует несколько путей от источника к приемнику. Поскольку поток мощности теперь управляется независимо и сильно отличается от классического потока мощности с преобладанием импеданса, путь для энергетического пакета необходимо активно определять.Оптимальный путь выбирается путем маршрутизации энергетического пакета через квантовую сеть (на основе маршрутизации Интернета) и использования алгоритмов оптимизации, таких как алгоритм Дейкстры [14], алгоритм Беллмана-Форда [15,16] или другие известные состояния канала или протоколы дистанционно-векторной маршрутизации.

13.2.3 Квантование в пакеты энергии

Концепция энергетического пакета является прямым обобщением рыночного подхода к торговле определенными энергетическими продуктами в течение определенного периода времени и постоянной мощности (= энергетический пакет) на сегодняшних платформах торговли энергией (e .г., Европейская энергетическая биржа — EEX в Германии). Энергия продается пакетами на специальных торговых площадках. Они очень крупнозернистые, и нет никакого соответствия реальной передаче энергии. Как показано на рис. 13.5, наблюдается тенденция к меньшему количеству продаваемой энергии (энергетического пакета).

Рисунок 13.5. Черная линия представляет типичный 24-часовой профиль нагрузки в Германии. Блок базовой нагрузки (1 МВт за 24 ч) постоянный. Блок пиковой нагрузки охватывает периоды высокого потребления утром и днем.На EEX дополнительная энергия может быть продана 1-часовыми пакетами с 8:00 до 20:00.

По данным EWE EWE Netz, (Online). Доступно: www.ewe-netz.de/ и Spitzenlast, (онлайн). Доступно: de.wikipedia.org/wiki/Spitzenlast.

В квантовой сети энергетический пакет определяется соответствующим пакетом данных, который содержит профиль мощности. Управляемый поток мощности (квантовый поток мощности) будет следовать профилю мощности пакета данных. Профиль мощности и квантовый поток мощности перепутаны 1 к 1 (рис.13.6).

Рисунок 13.6. Пакеты данных и пакеты энергии однозначно связаны друг с другом и передаются по разным сетям: электросетям и телекоммуникационным сетям.

Пакет данных включает в себя всю информацию о пакете энергии, такую ​​как адреса источника и потребителя, время начала и окончания потока мощности и профиль передаваемой мощности. Профиль мощности обозначает значение электрической мощности в зависимости от продолжительности пакетов. Следовательно, пакет данных энергетического пакета содержит важную информацию о базовом контракте.

Электрическая энергия — это произведение электроэнергии и периода времени, в течение которого эта мощность доступна. Определение энергетического пакета является результатом профиля мощности P (t) в течение времени от начала доставки до конца доставки.

Тогда переданная энергия равна: E = ∫P (t) dt.

Как показано на рис. 13.7, мощность P, а также время t квантуются соответственно до целого кратного dP и dt. Каждый временной интервал соответствует фиксированному значению мощности, т.е.е., значение мощности не может измениться за один временной интервал.

Рисунок 13.7. Определение и квантование потока мощности энергетического пакета.

Этот профиль мощности называется квантовым потоком мощности и передается в цифровом виде. Это означает, что мощность квантуется в целых числах, кратных элементарному пакету энергии, обозначенному на рис. 13.7 как dE. Таким образом, квантовая сетка позволяет дискретную передачу электроэнергии. Эффективная передача энергетического пакета осуществляется в более поздний момент времени, который устанавливается информацией в пакете данных.Алгоритм определяет затраты на транспортировку между всеми участвующими переходами (QGR). Каждый QGR хранит информацию о том, куда должен быть отправлен пакет энергии. Из-за информации пакета данных QGR знает величину мощности, которую он должен установить для определенного пакета энергии, и время передачи.

Quantum Grid представляет собой логическую сеть для передачи электроэнергии и данных и состоит из двух взаимосвязанных сетей:

1.

Электрическая сеть для передачи электроэнергии, соединяющая все узлы, такие как заводы, потребители, подстанции и т. Д.(в данной публикации называется сеткой)

2.

Наложенная сеть связи, логическая или физическая, соединяющая все узлы электрической сети для передачи информации о контракте, контроле и управлении (в данной публикации называется сетью)

Следовательно, все узлы в квантовой сети имеют по крайней мере один адрес для передачи пакетов данных по проводной линии или беспроводной сети связи и один адрес для передачи энергетических пакетов по линиям электропередачи.

13.2.4 Роль хранилищ

Поскольку потребители не должны терять мощность, каждый узел, который является конечным потребителем, должен быть связан с накопителем энергии, например, с электрической батареей. Кроме того, каждый узел, который может быть источником питания, должен иметь накопитель энергии. Хранилища могут быть централизованными и / или распределенными. Следовательно, если нет контракта на источник, например, солнечный генератор, он все равно может вырабатывать электроэнергию в течение определенного периода времени.

Аккумулятор может преодолеть отсутствие контрактного источника для стока.Отклонения от прогноза спроса, а также потери при передаче и компенсация сбоев будут контролироваться путем изменения маршрута и присоединения накопителя энергии.

Основные принципы управления скважиной — Управление скважиной

1.0 ЦЕЛИ

Целью этого раздела является ознакомление с Основными принципами управления скважиной.

1.1 ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Функцию контроля скважины можно условно разделить на три основные категории, а именно ПЕРВИЧНЫЙ КОНТРОЛЬ СКВАЖИНЫ, ВТОРИЧНЫЙ КОНТРОЛЬ СКВАЖИНЫ и ТРЕТИЙНЫЙ КОНТРОЛЬ СКВАЖИНЫ.Эти категории кратко описаны в следующих параграфах.

Управление первичной скважиной

Это название, данное процессу, который поддерживает гидростатическое давление в стволе скважины, превышающее давление флюидов в пробуренной формации, но меньшее, чем давление гидроразрыва пласта. Если гидростатическое давление меньше пластового давления, пластовые флюиды попадут в ствол скважины. Если гидростатическое давление жидкости в стволе скважины превышает давление гидроразрыва пласта, жидкость в скважине может быть потеряна.В крайнем случае потери циркуляции пластовое давление может превышать гидростатическое давление, позволяя пластовым флюидам проникать в скважину.

Поддерживается превышение баланса гидростатического давления над пластовым давлением, это превышение обычно называют запасом на спуск.

Управление вторичной скважиной

Если давление флюидов в стволе скважины (т.е. бурового раствора) не может предотвратить попадание пластовых флюидов в ствол скважины, скважина будет протекать. Этот процесс останавливают с помощью «противовыбросового превентора», чтобы предотвратить утечку скважинных флюидов из скважины.

Это начальный этап вторичного контроля скважины. Сдерживание нежелательных пластовых флюидов.

РАЗДЕЛ 1: ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КОНТРОЛЯ СКВАЖИНЫ

Третичное управление скважиной

Третичный контроль скважин описывает третью линию защиты. Где пласт не может контролироваться первичным или вторичным контролем скважины (гидростатическим и оборудованием). Например, подземный выброс. Однако при контроле скважин это не всегда качественный термин. «Необычные операции по контролю над скважиной», перечисленные ниже, рассматриваются под этим термином: —

1. Удар ударом от земли.
2. Пробка бурильной трубы отключается во время операции глушения.
3. В отверстии нет трубы.
4. Отверстие в бурильной колонне.
5. Прекращение обращения.
6. Чрезмерное давление в корпусе.
7. Забита и заклеена дно.
8. Фильтрация газа без расширения газа.

Мы также можем включить такие операции, как вскрытие или резка в стволе скважины или бурение разгрузочных скважин. Следует помнить, «каково состояние скважины при закрытии?» Это определяет способ контроля скважины.

РАЗДЕЛ 1: ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КОНТРОЛЯ СКВАЖИНЫ

Читать здесь: Гидростатическое давление

Была ли эта статья полезной?

Анимация по буровым устройствам — Нефтяное оборудование I Esimtech

Анимация показывает внутреннюю структуру, принцип работы, сборку и разборку устройств бурения и управления скважиной, что знакомит студентов с компонентами и принципами устройств бурения и управления скважиной, осваивает проверка и ввод в эксплуатацию основной рабочей системы устройств, а также способность анализировать и оценивать рабочее состояние устройств, чтобы вовремя устранять неисправности.

Сборка, разборка и принцип работы устройств бурения и контроля скважины включает в себя следующее:

F&Q

• Что такое симулятор нефти?

Симулятор — это устройство, которое имитирует окружающую среду с целью обучения или исследования. Имитатор нефти — это набор устройств, имитирующих среду на площадке скважины, реальные рабочие устройства, метод работы, способ отображения параметров и т. Д.с помощью каких стажеров можно получить доступ к виртуальной среде буровой площадки, где они могут познакомиться с соответствующими устройствами, как управлять устройствами, какие явления будут происходить в случае возникновения проблемы, что происходит под землей и т. д.

• Почему тренажер необходим нефтегазовой отрасли?

С начала 20 века тренажеры использовались в различных отраслях промышленности в качестве инструментов для обучения и облегчения роста операторов машин.Этот тип обучения, без сомнения, является одним из наиболее эффективных способов снижения трудовых рисков, развития необходимых навыков и повышения производительности.

В нефтегазовой отрасли время от времени происходят несчастные случаи, такие как выброс, утечка H ₂ S, пожар, взрыв, травмы оборудования и т. Д. Работа в нефтегазовой сфере сопряжена с высоким риском. По статистике, почти 36% этих аварий были вызваны ошибками в эксплуатации. Необходима достаточная подготовка до и после окончания занятий. Это становится возможным с помощью симулятора, который обеспечивает виртуальную среду обучения, чтобы новый персонал заранее ознакомился с рабочей средой, сценой на объекте и рабочими устройствами.С помощью симулятора новые сотрудники также могут столкнуться с типичными инцидентами, которые могут произойти в реальной эксплуатации, и научиться судить о чрезвычайных ситуациях и справляться с ними. Таким образом, в реальной работе большинство несчастных случаев можно оценить или избежать на ранней стадии, что снижает риски и увеличивает производство.

• Какие модели управления скважиной охватывает этот симулятор управления скважиной?

При управлении скважиной очень важен контроль давления. Как контролируется давление? В имитаторе управления скважиной можно моделировать различные сцены выброса, можно выполнять как жесткую, так и мягкую процедуру закрытия.Между тем, предлагаются различные методы глушения скважины, такие как метод бурильщика, метод инженера, объемный метод, метод с упором, метод низкого давления, метод стояка и т.д.

Компания Esimtech занимается изучением и разработкой системы обучения моделированию нефтегазовой инженерии около 30 лет и имеет ряд независимых прав интеллектуальной собственности. Наши тренажеры широко используются во многих тренинговых компаниях с хорошими отзывами.Чтобы идти в ногу с международными стандартами и спросом, Esimtech в настоящее время изучает и разрабатывает симулятор MPD, в котором были достигнуты определенные успехи.

Конструкция / принцип действия

4.2.1 Конструкция / принцип действия

Пластинчато-роторный вакуумный насос представляет собой маслозаполненный ротационный поршневой насос. насос. Насосная система состоит из корпуса (1), эксцентрично расположенного установлен ротор (2), лопатки (3), движущиеся радиально под центробежным и упругие силы и вход и выход (4).Впускной клапан, если в наличии, выполнен в виде вакуумного предохранительного клапана, который всегда открыт во время операции. Рабочая камера (5) расположена внутри корпус и ограничен статором, ротором и лопатками. В эксцентрично установленный ротор и лопатки разделяют рабочую камеру на два отдельных отсека с переменным объемом. Как ротор поворачивается, газ поступает в увеличивающуюся всасывающую камеру до тех пор, пока она не закупорится. выключен второй лопаткой. Затем заключенный газ сжимается до тех пор, пока выпускной клапан открывается против атмосферного давления.Выпускной клапан с масляным уплотнением. Когда клапан открыт, небольшое количество масла попадает в камера всасывания и не только смазывает ее, но и герметизирует лопатки против корпуса (статора).

Рисунок 4.2: Принцип действия поворотной заслонки насос

В случае работы с балластом газа отверстие снаружи открытый, который опорожняется в герметичную всасывающую камеру спереди боковая сторона. В результате давление, необходимое для открытия выпускного клапана, составляет достигается при относительно низком сжатии во время компрессионной откачки фаза.Это позволяет вытеснить вытесненную парогазовую смесь до того, как пар начинает конденсироваться. Конечное давление, достигнутое во время работа с газовым балластом выше, чем работа без газа балласт.

Рабочая жидкость, масло

Насосное масло, которое также называют рабочей жидкостью, имеет несколько задач для выполнения в пластинчато-роторном насосе. Смазывает все движущихся частей, заполняет мертвый объем под выпускным клапаном как а также узкий зазор между входом и выходом.Он сжимает зазор между лопатками и рабочей камерой и дополнительно обеспечивает оптимальный температурный баланс за счет теплопередачи.

Многоступенчатые насосы

Пластинчато-роторные вакуумные насосы бывают одно- и двухступенчатыми. версии. Двухступенчатые насосы достигают более низкого предельного давления, чем одноступенчатые насосы. Кроме того, влияние газового балласта на предельное давление ниже, так как балластный газ допускается только при ступень высокого давления.

Вакуумный предохранительный клапан

В зависимости от типа насоса, пластинчато-роторный вакуум насосы могут быть оснащены вакуумным предохранительным клапаном. Вакуумная безопасность клапан изолирует насос от вакуумной камеры в случае преднамеренная или непреднамеренная остановка и использует вытесненный газ для удалите воздух из насосной системы, чтобы масло не попало в вакуумная камера. После включения насоса он открывается с задержкой. как только давление в насосе достигнет приблизительного давления в вакуумная камера.

Принцип работы многоступенчатых корневых вакуумных насосов

Форвакуумные насосы определяются как те, которые откачиваются до атмосферного давления. Они также необходимы для поддержки вторичных насосов или для достижения начальных условий их работы. Есть два типа форвакуумных насосов:

• Реверсивные насосы с сухим ходом, такие как спиральные, винтовые и диафрагменные насосы.
• Насосы с масляным уплотнением, такие как пластинчато-роторные насосы. В этом сообщении блога мы рассмотрим ключевые принципы работы обычных многоступенчатых форвакуумных насосов Рутана.

В этом сообщении блога мы рассмотрим ключевые принципы работы обычных многоступенчатых вакуумных насосов Рутса.

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ НАСОСЫ

Многоступенчатые насосы Рутса — это сухие вакуумные насосы, используемые в системах низкого, среднего, высокого и сверхвысокого вакуума для создания «сухих» условий.

Простой (одноступенчатый) насос Рутса чаще всего используется в качестве подкачивающего насоса для использования в сочетании с несколькими типами форвакуумных насосов (такими как пластинчато-роторные насосы, винтовые и жидкостные кольцевые насосы) для улучшения (или « повышения ») конечных давление и скорость откачки.Когда используются многоступенчатые насосы Рутса, форвакуумный насос не требуется, и они могут работать при атмосферном давлении. Многоступенчатый насос Рутса может состоять из восьми ступеней и использовать несколько комплектов роторов (на общем валу). Насосы Рутса подходят там, где важна или, что более вероятно, необходима сухая и чистая атмосфера. Следовательно, они часто используются в производстве полупроводников и солнечных панелей, а также для покрытий, других промышленных применений и для научных инструментов и исследований.

Принципы работы

В своей простейшей форме насосы Рутса используют два вращающихся в противоположных направлениях взаимосвязанных «лопастных» ротора, вращающихся внутри корпуса статора или кожуха. Газ поступает через входной фланец, расположенный перпендикулярно вращающимся узлам, и затем «изолируется» между быстро вращающимися роторами (которые вращаются в противоположных направлениях) и статором. Затем сжатый газ удаляется через выхлопное отверстие.

Основываясь на этой упрощенной модели насоса Рутса, многоступенчатый насос Рутса (который может состоять из восьми ступеней) использует несколько наборов роторов (на общем валу).Геометрия роторов создает сжатие, и, следовательно, каждая ступень создает все более высокое давление. Таким образом, продукт более низкой ступени является «сырьевым газом» для следующей более высокой ступени (но без каких-либо соединительных клапанов).

Как и в случае одноступенчатых насосов (например, воздуходувки Рутса), в многоступенчатых установках отсутствует контакт между роторами и корпусом статора — агрегаты герметичны, прочны и могут работать в течение длительного времени без обслуживания.Кроме того, новое поколение многоступенчатых корневых насосов было специально разработано для использования в тихой и чистой среде, например, в аналитических приборах и исследовательских лабораториях, где при работе со скоростью откачки от 25 до 200 м3 / ч они создают очень низкий уровень шума. до 52 дБ (A).

Тактико-технические характеристики насосов Рутса

Рабочие характеристики насосов Рутса зависят от ряда факторов, включая количество ступеней, размер агрегата, скорость вращения, скорость работы, температуру окружающей среды, начальное давление на входе и характеристики перекачиваемых газов.

В следующих списках представлены некоторые из наиболее очевидных и важных характеристик производительности:

• Диапазон рабочего давления от атмосферного до низкого 10 ^-2 Диапазон
• Впечатляюще высокая скорость откачки от 25 до 200 м ³ / час
• Хорошие характеристики при перекачивании легких газов
• Очень низкий уровень шума (даже при высоких скоростях вращения)
• Вибрации практически нет

В этом видео демонстрируются некоторые особенности многоступенчатого вакуумного насоса Рутса:

Источник: Leybold

Приложения

Многоступенчатые насосы Рутшоу

преимущественно используются там, где их сухие, чистые и высокие характеристики скорости откачки могут быть использованы с максимальной пользой.В результате их приложения включают: аналитические приборы, исследования и разработки и космос, полупроводниковую и солнечную промышленность, а также лазерную промышленность. Они также используются в печах, металлургии и для нанесения различных покрытий (где их очень сухой характер очень важен).

Преимущества и трудности

Многоступенчатые насосы Рутса имеют много преимуществ по сравнению с другими насосами и на удивление мало недостатков или ограничений.

Основными преимуществами многоступенчатых насосов Рутса является то, что они очень компактны и бесшумны, обладают длительным сроком службы, не имеют контакта между движущимися частями и, следовательно, не имеют износа, не образуются частицы или необходимость в масле, которое в противном случае могло бы загрязнить вакуумную систему. и конечный продукт.

Однако многоступенчатые насосы Рутса имеют ряд недостатков. К ним относятся: относительно высокие затраты на обслуживание и более низкая производительность насоса при работе при давлении, близком к атмосферному. Они также способны достигать лишь небольших перепадов давления, поэтому они используются в многоступенчатом формате, в котором каждая ступень приращения может основываться на увеличении давления, достигнутом за счет сжатия на предыдущей ступени.

Преимущества многоступенчатых насосов Рутса

• Компактная конструкция
• Двигатель с частотным регулированием
• Прочный, с увеличенными интервалами обслуживания
• Уровень шума ниже, чем при человеческом разговоре
• Нет контакта между движущимися частями (и, следовательно, нет износа)
• Чистый насос — без твердых частиц и масла
• Герметичные блоки
• Однофазный

Недостатки многоступенчатых насосов Рутса

• Относительно более высокие затраты на обслуживание
• При перекачке с давлением, близким к атмосферному, они показывают более низкую производительность перекачки, чем другие типы насосов
• Не подходит для перекачивания жидкостей

Узнайте больше о наиболее распространенных типах вакуумных насосов, их применении, условиях процесса и принципах работы, загрузив нашу электронную книгу сегодня:

.