CC BY
14УДК 556.38-04
Б.А. Опрышко1, В.А. Швецов2, О.А. Белавина2
1 Камчатский водоканал, Петропавловск-Камчатский, 683009;
2 Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: oni@kamchatgtu.ru
К ВОПРОСУ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ОГОЛОВКА НАБЛЮДАТЕЛЬНОЙ САМОИЗЛИВАЮЩЕЙСЯ СКВАЖИНЫ
Предложена усовершенствованная конструкция оголовка для наблюдательных самоизливающихся скважин месторождений пресных подземных вод, позволяющая выполнять отбор проб воды на химический анализ, измерять пьезометрические уровни и температуру воды. Показано, что внедрение оголовка позволяет повысить качество проводимых гидрогеологических измерений. Применение оголовка обеспечивает проведение круглосуточных измерений уровней воды в скважине, исключение вероятности за-воздушивания измерительного прибора и повышение надежности эксплуатации оголовка на неохраняемых территориях.
Ключевые слова: месторождение подземных вод, наблюдательная самоизливающаяся скважина, гидрогеологические измерения, оголовок.
B.A. Opryshko1, V.A. Shvetsov2, O.A. Belavina2
1 Kamchatka Water Utility, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683009;
2 Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003 e-mail: oni@kamchatgtu.ru
UPON IMPROVING THE DESIGN OF OBSERVATION FLOWING WELL CAP
The improved design of the cap for observation flowing wells of fresh underground water fields is proposed, which allows to perform water sampling for chemical analysis, to measure piezometric levels and water temperature. It is shown that the introduction of the cap allows to improve the quality of hydrogeological measurements. The use of the cap provides continuous measurements of water levels in the well, eliminating the probability of meter airing and improving the reliability of cap operation in unprotected areas.
Key words: underground water field, observation flowing well, hydrogeological measurements, cap.
Предлагаемый оголовок относится к оборудованию, устанавливаемому на наблюдательных самоизливающихся скважинах месторождений пресных подземных вод для измерения пьезометрических уровней, температуры воды, а также для отбора проб воды на химический анализ.
Известен герметизированный оголовок для эксплуатационных скважин месторождений питьевых подземных вод [1, с. 484; рис. XVI-49]. Известная конструкция оголовка [1] имеет следующие недостатки: высокая стоимость запорной аппаратуры-задвижки; неудобство эксплуатации при отборе проб воды; невозможность обеспечения безаварийного режима работы оголовка на неохраняемых территориях; невозможность измерения пьезометрических уровней.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является оголовок наблюдательной скважины с переменным статическим уровнем [2]. Этот оголовок [2] имеет следующие недостатки: невозможность проведения круглосуточных замеров пьезометрических уровней на наблюдательных скважинах, необходимых для определения характера взаимосвязи уровней воды и объемов добычи подземных вод в процессе эксплуатации месторождений; отсутствует защитный кожух для измерительных приборов (антивандальная защита).
Наука, образование, инновации: пути развития
Техническим результатом предлагаемой усовершенствованной конструкции оголовка является повышение качества проводимых гидрогеологических измерений; повышение надежности эксплуатации оголовка на неохраняемых территориях; проведение круглосуточных измерений уровней воды в скважине.
Общий вид конструкции предлагаемого оголовка [3] приведен на рисунке.
А)
Б)
Усовершенствованная конструкция оголовка наблюдательной самоизливающейся скважины. А: 1 - фланцевая заглушка с отверстием; 2 - вертикальный стальной патрубок с наружной резьбой; 3 - стальная крышка с внутренней резьбой и уплотнителем; 4 - стальной отвод; 5 - шаровой кран;
6 - тройник с внутренней резьбой для подключения манометра и воздушного клапана; 7 - стальной отвод;
8 - вертикальная стальная труба для подключения воздушного клапана; 9 - воздушный клапан;
10 - защитный стальной кожух с фланцем. Б: ЗБ-моделирование оголовка наблюдательной самоизливающейся скважины, оснащенной автономным цифровым манометром с архиватором измеряемых параметров
Монтаж цифрового манометра с архиватором результатов измерений на оголовке скважины выполняют следующим образом [3]: отвинчивают болтовое соединение и снимают защитный кожух (10); открывают полностью шаровой кран (5), прикрепленный к стальному отводу (4), и в течение заданного времени производят сброс воды из скважины до ее полного осветления, затем закрывают шаровой кран (5); в шаровой кран (5) ввинчивают тройник (6), при этом к тройнику прикреплены стальной отвод (7), вертикальная стальная труба (8) и воздушный клапан (9); в тройник (6) ввинчивают цифровой манометр и полностью открывают шаровой кран (5), при этом воздушный клапан (9) выпускает воздух из тройника (6) и обеспечивает бесперебойную работу манометра; устанавливают защитный кожух (10) и крепят к оголовку болтовым соединением.
Измерение температуры и отбор проб воды на химический анализ производятся следующим образом [3]: отвинчивают болтовое соединение и снимают защитный кожух (10); закрывают шаровой кран (5) и отвинчивают стальной отвод (7) вместе с вертикальной стальной трубой (8) и воздушным клапаном (9); в тройник (6) ввинчивают переходник для отбора проб воды; открывают шаровой кран (5) и в течение заданного времени производят сброс воды из скважины до ее полного осветления, затем производят отбор проб воды на химический анализ и измеряют ее температуру; закрывают шаровой кран (5) и отвинчивают переходник для отбора проб воды, затем ввинчивают стальной отвод (7) вместе с вертикальной стальной трубой (8) и воздушным клапаном (9); открывают шаровой кран (5); устанавливают защитный кожух (10) и крепят к оголовку болтовым соединением.
Внедрение предлагаемой усовершенствованной конструкции оголовка позволяет проводить круглосуточные измерения уровней воды в скважине, повышать качество проводимых гидрогеологических измерений и надежность эксплуатации оголовка на неохраняемых территориях. Предлагаемое устройство целесообразно использовать для наблюдательных скважин месторождений пресных подземных вод, расположенных на неохраняемых территориях.
Литература
1. Справочник по бурению и оборудованию скважин на воду / Под общ. ред. В.В. Дубровского. - Второе изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1972. - С. 484.
2. Пат. 139322 Российская Федерация, Ш МПК Е21В 33/068 (2006.01). Оголовок наблюдательной скважины с переменным статическим уровнем / Опрышко Б.А., Швецов В.А., Петренко О.Е., Белавина О.А. / заявитель и патентообладатель Камчатский государственный технический университет (ЯЩ - № 2013152504/03; заявл. 26.119.2013; опубл. 10.04.2014, Бюл. № 10.
3. Пат. 145347 Российская Федерация, Ш МПК Е21В 33/03 (2006.01). Оголовок наблюдательной самоизливающейся скважины / Опрышко Б.А., Швецов В.А., Петренко О.Е., Белавина О.А., Коростылёв Д.В. / заявитель и патентообладатель Камчатский государственный технический университет - № 2014118257/03; заявл. 06.05.2014; опубл. 20.09.2014, Бюл. № 26.
