ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ КОЛЬМАТАНТА В ГРАВИЙНОЙ ОБСЫПКЕ ФИЛЬТРА СКВАЖИНЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ УСТАНОВКИ ДЛЯ РЕВЕРСИВНО-РЕАГЕНТНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ
https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-1-80-92
Аннотация
В процессе работы водозаборных скважин происходит снижение их удельного дебита в результате механического, биологического и химического кольматажа. Извлечение кольматанта из фильтра осложняется тем, что отложения охватывают не только фильтр скважины, но и гравийную обсыпку и не удаляются полностью при обработках. Предложена установка для реверсивно-реагентной регенерации водозаборных скважин, состоящая из компрессора, шлангов и погружного устройства, выполненного в виде двухкамерного пневматического насоса вытеснения. Преимуществом установки являются отсутствие в ее составе циркуляционного насоса и возможность эффективной обработки ограниченного интервала фильтра. Скважинное погружное устройство не содержит движущихся частей за исключением двух плавающих обратных клапанов. Для описания процесса растворения отложений способом реверсивно-реагентной регенерации скважин использована система уравнений: объединенного уравнения движения и сохранения массы и обобщенного уравнения кинетики. Путем интегрирования уравнения кинетики получена аналитическая зависимость для расчета продолжительности работы установки для реверсивно-реагентной обработки фильтров, по истечении которой удельный объем кольматирующих отложений в гравийной обсыпке будет снижен до заданного уровня. По полученным формулам была составлена компьютерная программа, позволяющая рассчитать количество циклов работы устройства, продолжительность очистки и степень удаления кольматанта на каждом этапе работы. С помощью разработанной компьютерной программы рассмотрена работа установки для реверсивно-реагентной обработки фильтров на примере водозаборной скважины с использованием двух различных реагентов: соляной кислоты и дитионита натрия. Приведена методика расчета количества реагента, необходимого для восстановления производительности скважин.
Об авторах
И. Е. ИвановаБеларусь
В. В. Ивашечкин
Беларусь
Адрес для переписки: Ивашечкин Владимир Васильевич – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 150, 220013, г. Минск, Тел.: +375 17 268-84-50 gts@bntu.bu
В. В. Веременюк
Беларусь
Список литературы
1. Houben, G. Regenerierung und Sanierung von Brunnen / G. Houben, C. Treskatis. Munchen: Oldenbourgindustriever, 2003. 280 р.
2. Brunnenregenerierung mit dem WellReg Verfahren [Electronic resource] / GmbH “Aquaplus Brunnensanierung”. 2007. Mode of access: http://www.brunnenservice.de/dienst/reg.html. Date of access: 01.06.2007.
3. Тесля, В. Г. Технология циркуляционной регенерации скважин / В. Г. Тесля // Повышение эффективности работы водозаборов из поверхностных и подземных источников: сб. науч. тр. МДНТП имени Ф. Э. Дзержинского. М., 1985. Вып. 74. С. 114–121.
4. Гаврилко, В. М. Фильтры буровых скважин / В. М. Гаврилко, В. С. Алексеев. 3-е, перераб. и доп. изд. М.: Недра, 1985. 345 с.
5. Аксельруд, Г. А. Растворение твердых веществ / Г. А. Аксельруд, А. Д. Молчанов. М.: Химия, 1977. 272 с.
6. Аксельруд, Г. А. Экстрагирование. Система твердое тело – жидкость / Г. А. Аксельруд, В. М. Лысянский. Л.: Химия, 1974. 256 с.
7. Ивашечкин, В. В. Моделирование процесса реагентной регенерации скважин, оборудованных затрубными системами промывки / В. В. Ивашечкин, П. А. Автушко, В. В. Веременюк // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2013. № 6. С. 80–87.
8. Иванова, И. Е. Установка для реверсивно-реагентной регенерации водозаборных скважин / И. Е. Иванова, В. В. Ивашечкин // Мелиорация. 2016. Т. 77, № 3. С. 26–31.
9. Алексеев, В. С. Массоперенос в водонасыщенных горных породах / В. С. Алексеев, Г. М. Коммунар, Б. С. Шержуков // Итоги науки и техники. Гидрогеология и инженерная геология. М.: ВИНИТИ, 1989. Т. 11: Массоперенос в водонасыщенных горных породах. 144 с.
10. Веригин, Н. Н. О кинетике растворения солей при фильтрации воды в грунтах / Н.Н. Веригин // Растворение и выщелачивание горных пород: труды Первого совещания по вопросам выщелачивания водорастворимых горных пород. М.: Госстройиздат, 1957. С. 84–113.
11. Минц, Д. М. Гидравлика зернистых материалов / Д. М. Минц, С. А. Шуберт. М.: Изд-во М-ва коммун. хозяйства РСФСР, 1955. 111 с.
12. Алексеев, В. С. Восстановление дебита водозаборных скважин / В. С. Алексеев, В. Т. Гребенников. М.: Агропромиздат, 1987. 239 с.
Рецензия
Для цитирования:
Иванова И.Е., Ивашечкин В.В., Веременюк В.В. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ КОЛЬМАТАНТА В ГРАВИЙНОЙ ОБСЫПКЕ ФИЛЬТРА СКВАЖИНЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ УСТАНОВКИ ДЛЯ РЕВЕРСИВНО-РЕАГЕНТНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2018;61(1):80-92. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-1-80-92
For citation:
Ivanova I.E., Ivashechkin V.V., Veremenyuk V.V. THEORETICAL STUDIES OF THE LEACHING PROCESS OF THE MUDDING ELEMENT IN THE GRAVEL PACKAGE OF THE WELL FILTER USING THE UNIT FOR REVERSE-REAGENT REGENERATION. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2018;61(1):80-92. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-1-80-92