Расчет дебита скважины: Расчет дебита скважины — АО Гидроинжстрой

Расчет дебита скважины

Вы приобрели или построили свой дом, настало время позаботиться о подключении основных коммуникаций, необходимых для жизни. Среди всех прочих коммуникаций выбор способа подключения воды более важный и ответственный, так как качество воды напрямую влияет на здоровье Вас и Ваших близких. Кроме того, при подключении воды необходимо учитывать целый ряд факторов, таких как объемы потребления, расположение участка, расположение водоносных горизонтов и качество воды в них.
Можно, конечно, подключиться к центральному водопроводу, но помимо крайне сомнительного качества воды, этот способ имеет целый ряд недостатков. Системы фильтрации в центральном водопроводе никогда не меняются вовремя, состояние трубопроводов печальное по всей Московской области, а это значит, что регулярно Вы будете сидеть без воды на периоды длительных ремонтов.

Чем скважина лучше, чем центральный водопровод?

В первую очередь – качеством воды. Система фильтрации воды устанавливается и подбирается индивидуально, на основании анализа воды, а значит работать будет максимально эффективно. Также скважина – это независимость. Никаких отключений, долгих ремонтных работ и перепадов напора. Даже в плане экономии скважина будет лучше, чем центральный водопровод. За скважину Вы платите единоразово, и после забываете о платежах. Учитывая сроки эксплуатации скважин стоимость очень быстро окупится и далее пойдет 100% экономия.

Что такое «дебит скважины»?

Для того, чтобы понять, а подойдет ли Вам вообще скважина – необходимо знать две вещи: примерный объем потребления воды семьей и дебет скважины. Дебит – это объем воды, который способна произвести скважина за один час. Если у Вас большая семья, сад, газон с автополивом, а скважины Вы хотите сделать на песок – после подключения её Вы будете разочарованы, так как средний дебит у такой скважины всего 1 кубометр в час, чего явно будет недостаточно, и Вы сразу ощутите недостаток воды. Артезианская скважина обладает более высоким дебитом, до 6-7 кубометров в час, но он может существенно различаться в зависимости от расположения Вашего участка. Рассчитать дебет скважины можно только пробурив её и сделав замеры, но для того, чтобы понять, имеет ли смысл бурение – Вы можете узнать средний дебет в Вашем населенном пункте. Его можно спросить у соседей, у которых уже есть скважина, либо обратившись к нашим консультантам.

Как рассчитать дебит скважины?

Для того, чтобы рассчитать дебит скважины Вам необходимо знать два параметра: статистический и динамический уровень воды. Для замера в скважину опускается веревочка с грузом на конце, который издаст всплеск в момент соприкосновения с водой. Проводить замеры стоит не раньше, чем через сутки после окончания бурения и обустройства.

С помощью замера мы определяем глубину от поверхности, на которой располагается уровень воды. Это будет статический уровень.
Динамический уровень – это расстояние от поверхности, до которого опускается уровень воды при активном водозаборе с заданной интенсивностью.

Рассчитать дебит можно по формуле:

V*Нв/Ндин-Нстат.

V -это интенсивность забора воды при замере динамического уровня.
Ндин – динамический уровень, Нстат – статический. А Нв – высота столба воды. Для того, чтобы узнать высоту столба – необходимо от общей глубины скважины отнять расстояние до статического уровня воды (если глубина скважины 50 метров, статический расстояние до статического уровня 20 метров, высота столба будет 30 метров).

Специалисты используют для определения дебита специальное насосное оборудование. Результаты получаются быстрее и точнее.

Методы расчета дебитов скважин и параметров производительности насоса- Формулы расчета и работы скважины на воду +Видео

Работы по созданию скважины на придомовом участке предусматривают бурение, укрепление оголовки. По завершению, фирма, которая выполняла заказ, составляет документ на скважину. В паспорте указывают параметры сооружения, характеристики, измерения и расчет скважины.

Работники компании составляют протокол осмотра скважины и акт передачи в пользование.

Процедуры являются обязательными, поскольку дают возможность получить документальное подтверждение исправности конструкции, возможности введения ее в эксплуатацию.

В документацию вносят геологические параметры и технологические характеристики :

1. Постоянный уровень воды в скважине в состоянии покоя. Измерение проводят в метрической системе от грунта до верхнего уровня воды.
2. Глубину водного слоя, либо высота фильтра обсадной трубы над дном скважины.
3. Уровень воды в динамике в процессе работы насоса, при этом водный уровень опускается на пару метров. Эти данные необходимы для расчета глубины опускания насоса.
4. Параметры отдачи воды под воздействием нагрузки, которые получают при расчете параметров. Характеристики имеют название – дебит скважины.

Расчет производительности скважины на воду оценивают при помощи определения дебита.

Для вычисления дебита пользуются стандартной формулой:

D = (V_ч х H) : (h_c – h_д)

Полученная величина дает возможность получить представление о мощности водозабора.

Расшифровка формулы:

• h_c – уровень воды в статике;
• h_д – уровень воды в динамике.
• D – дебит;
• V – продуктивность работы насоса;
• H – высота столба воды;

Пример расчета скважины:

1. глубина скважины – 60 м;
2. продуктивность насоса (V) – 2 м³/ч;
3. уровень в статике (h_c) – 40 м;
4. уровень в динамике (h_д) – 32 м;
5. высота столба воды (H) 60 – 40 = 20 м.

После подстановки данных, получается расчет дебита – 5 м³/ч.

Для того, чтобы проверить правильность подсчета, запускают пробную качку воды на большой мощности насоса. Это позволяет улучшить показатели динамики

На практике для точности расчета пользуются второй формулой. После получения значений дебита, определяют средний показатель, позволяющий точно определить рост продуктивности при увеличении динамики на 1 м.

Формула расчета:

Dуд = D2 – D1/h3 – h2

• Dуд – дебит удельный;
• D1, h2 — показатели первого испытания;
• D2, h3 — показатели второго испытания.

Чем ниже уровень водоотдачи, тем значительней разница уровней, и тем меньше результат величины.

Исходя из показателей, делают вывод о низком качестве скважины.

Лишь при помощи проведения исчислений подтверждается правильность выполнения исследований и бурения водозабора.

Расчетные характеристики на практике

Знакомство с методами расчета водозаборной скважины провоцирует возникновение вопроса – зачем нужны эти знания обычному пользователю водозабора? Здесь важно понимать, что водоотдача – единый способ оценивания работоспособности скважины, для того чтобы удовлетворить потребность жильцов в воде до подписания акта приема-передачи.

Чтобы в дальнейшем не возникало проблем, действуйте следующим образом:

1. Расчет проводится с учетом количества жильцов дома. Средний показатель потребления воды – 200 л на одного человека. Сюда прибавляют расходы на хозяйственные нужды и техническое использование. При расчете на семью из 4-х человек получаем наибольшее потребление воды 2,3 кубометра/час.
2. В процессе составления договора в проекте берется значение продуктивности водозабора на уровне не меньше 2,5 — 3 м³/ч.
3. После завершения работ и расчета уровня скважины, производят откачку воды, замер динамики и определение водоотдачи при наибольшем расходе домашнего насоса.

Проблемы могут возникнуть на уровне расчета дебита скважины на воду в процессе контрольной выкачки насосом, принадлежащим компании исполнителю.

Сила отдачи воды насосом небольшой мощности и агрегатом с заданной продуктивностью могут иметь разительные отличия.

Скорость прилива при маленьком расходе может удовлетворить поддержание показателя динамики, которого хватит для продуктивности насоса.

Выкачка воды агрегатом с большой мощностью, даже при оптимальных показателях дебита на первом опыте, скорости наполнения может не хватить для поддержания уровня воды в динамике.

Чем это грозит? В засушливый период, с учетом получения оптимальных показателей водозабора, воды не хватит для удовлетворения потребностей дома.

Для оптимального вычисления дебита необходимо провести его для насосов с разной мощностью.

Для этого используют формулу:

Dу = (U₂ – U ₁) : (h₂ – h₁)

• U₁ — расход слабого насоса;
• U₂ – расход мощного насоса;
• h₁ – показатель уменьшения уровня воды для слабого насоса;
• h₂ – показатель уменьшения уровня воды для мощного насоса;
• Dу – высота столба воды.

Расчет водоотдачи осуществляют путем умножения величины удельного дебита на высоту столба, от поверхности воды до входа в отверстие насоса для забора.

Статический уровень определяют при помощи поплавка или грузика с малым весом, которые цепляют на метровом расстоянии, при помощи шнурка из капрона. Данный метод используют для замера глубины воды в колодце. Опуская грузик нужно сделать пометку на шнуре. Определяют наиболее слабое место и получают показатель статики. Дистанция до отверстия в насос измеряют по длине шланга и добавляют к значению длину корпуса.

Продуктивность работы скважины измеряется м³/час (секунду, сутки). Показатель дебита скважины определяют при выборе продуктивности работы насоса для воды.

Рекомендации специалистов

Моменты, которые определяют скорость наполнения скважины водой:

1. Объем слоя воды;
2. Быстрота его уменьшения;
3. Глубина залегания грунтовых вод и изменения уровня в зависимости от сезона.

Скважины с продуктивностью забора воды менее 20 м³/сут., считаются малопродуктивными.

Причины низких показателей дебита:

• особенности гидрогеологической ситуации местности;
• изменения грунтовых вод в зависимости от времени года;
• замусоривание фильтров;
• засоры в трубах, которые подают воду наверх либо их дефлорация;
• естественный износ насоса.

Если после ввода скважины в работу обнаружены проблемы, это говорит о том, что на стадии расчета параметров были ошибки. Поэтому этот этап – один из самых важных, который нельзя упускать из виду.

Для того чтобы увеличить продуктивность работы водозабора, увеличивают глубину скважины с целью вскрытия дополнительного слоя воды.

Также, используют методы выкачки воды опытным путем, применяют химическое и механическое воздействия на водные слои, либо переносят скважину в другое место.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

0

3 876.

Олег Сомов/ автор статьи

Опытный строитель с более чем 10 летнем стажем Каркасных и Фахверковых домов из клеенного бруса, делюсь опытом с читателями моего сайта, жмите звездочку и делитесь с друзьями, если было полезно!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Калькулятор расхода — определение объемного и массового расхода

Хотите верьте, хотите нет, но наш калькулятор расхода полезен не только в гидромеханике, но и в повседневных задачах. Это не только поможет вам, если вы хотите найти скорость потока садового шланга или насадки для душа, но и если вам интересно, сколько крови перекачивает ваше сердце каждую минуту (то, что мы встретили на калькуляторе сердечного выброса). Он также может служить простым калькулятором скорости трубы .

Для полного понимания темы вы можете найти раздел, объясняющий, что такое расход ниже, а также абзац, помогающий понять, как рассчитать расход. Будьте осторожны, так как сам термин «скорость потока» может быть неоднозначным! К счастью для вас, мы внедрили две формулы скорости потока, так что вы застрахованы в обоих случаях. Это означает, что наш инструмент может служить как 9Калькулятор объемного расхода 0003 (т. е. мы можем использовать его для расчета галлонов в минуту) и калькулятор массового расхода .

Что такое расход? Объемный и массовый расход

Когда мы говорим о расходе, вы, скорее всего, представляете понятие объемного расхода (также известного как расход жидкости, объемный расход или объемная скорость). Объемный расход можно определить как объем данной жидкости, который проходит через заданную площадь поперечного сечения в единицу времени . Обычно обозначается символом QQQ (иногда V˙\dot{V}V˙ — VVV с точкой)

Q=VtQ = \frac{V}{t}Q=tV​

Другим родственным понятием является масса. расход , иногда называемый массовым потоком или массовым током. На этот раз это не объем, а масса вещества , которое проходит через заданную площадь поперечного сечения в единицу времени. Это необходимая мера при очистке воды на очистных сооружениях.

Обозначим его точкой над символом ммм:

m˙=mt\dot{m} = \frac{m}{t}m˙=tm​

Массовый расход обычно используется, помимо прочего, в характеристиках вентиляторов и турбин.

Как рассчитать расход? Формула расхода

Версия TL;DR

• Формула объемного расхода :

V˙=A⋅v\dot{V} = A\cdot vV˙=A⋅v

где,

• ААА — площадь поперечного сечения; и

• vvv — Скорость потока.

• Формула массового расхода :

м˙=ρ⋅V˙=ρ⋅A⋅l\dot{m} = \rho\cdot\dot{V} =\rho\cdot A\cdot lm˙=ρ⋅V˙=ρ⋅A⋅ l

где ρρρ — плотность жидкости.

Более длинное объяснение:

Формула объемного расхода может быть записана в альтернативной (читай: более полезной) форме. Сначала можно рассчитать объем части жидкости в канале как:

V=A⋅lV = A\cdot lV=A⋅l

, где A — площадь поперечного сечения жидкости, а lll — ширина данной части жидкости. Если наша труба круглая, это просто формула для расчета объема цилиндра. Подставляя приведенную выше формулу в уравнение из определения расхода, получаем:

V˙=Vt=A⋅lt\dot{V} = \frac{V}{t} = \frac{A\cdot l}{ t}V˙=tV​=tA⋅l​

Поскольку l/tl / tl/t — это длина объема, деленная на время, вы можете видеть, что это просто скорость потока. Итак, формула объемного расхода 92\cdot v V˙циклиндер​=π⋅(2d​)2⋅v

, где ddd — диаметр трубы.

Уравнение можно изменить, чтобы найти формулу для скорости трубы.

Чтобы найти формулу массового расхода , нам нужно сначала вспомнить определение плотности:

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}ρ=Vm​

— масса вещества, проходящего в единицу времени, формулу можно записать так:

m˙=mt=ρ⋅Vt=ρ⋅V˙=ρ⋅A⋅v\dot{m} = \frac{m }{t} = \frac{\rho\cdot V}{t} = \rho\cdot\dot{V} = \rho\cdot A\cdot vm˙=tm​=tρ⋅V​=ρ⋅V˙ =ρ⋅A⋅v

Последнее равенство наиболее точное:

\dot{m} = \rho\cdot A\cdot v

Как пользоваться калькулятором расхода

Теперь, когда вы знаете, что такое расход, давайте проверим на простом примере:

1. Сначала выберите фигуру из выпадающего списка . В этом примере нам нужно знать расход воды в круглой трубе, поэтому мы выберем вариант круглая (полная) .

2. Введите измерения, необходимые для вычисления площади поперечного сечения . Если поперечное сечение представляет собой круг или квадрат/прямоугольник, вы найдете эту опцию в списке. В любом другом случае вы можете ввести значение площади непосредственно в калькулятор (вы можете использовать наш всеобъемлющий калькулятор площади, чтобы помочь вам). Выберем трубу с внутренним диаметром 3 дюйма3\ \mathrm{in}3 дюйма.

3. Введите среднюю скорость потока . Возьмем 10 фут/с10\ \mathrm{фут/с}10 фут/с. 93}998 кг/м3 (плотность воды при 68 °F68\ \mathrm{\degree F}68 °F, или 20 °C20\ \mathrm{\ Degree C}20 °C). Однако, если вы хотите быть очень точным, воспользуйтесь нашим калькулятором плотности воды, так как плотность меняется в зависимости от температуры, солености и давления.

4. Инструмент показал массовый расход 30,58 lbs/s30,58\ \mathrm{lbs/s}30,58 lbs/s. Большой!

Не забывайте, что наши инструменты гибки, поэтому вы можете использовать этот калькулятор в качестве калькулятора скорости трубы. Например, вы можете определить скорость потока воды из вашего крана, учитывая диаметр (например, 0,5 дюйма, 0,5\\mathrm{дюйм}0,5 дюйма) и расход кухонного крана (обычный диапазон составляет 111 галлонов – 2,22 галлона). 22,2 галлона в минуту, в зависимости от типа аэратора). Кстати, вы видели наш калькулятор водопроводной воды, который показывает вашу экономию, если вы перейдете с бутилированной воды на водопроводную?

Часто задаваемые вопросы

Что такое расход?

Скорость потока — это величина, которая выражает, сколько вещества проходит через площадь поперечного сечения за определенное время . Количество жидкости обычно определяется количественно с использованием ее объема или массы, в зависимости от применения.

Как найти массовый расход по объемному расходу?

Чтобы найти массовый расход, нужно умножить объемный расход на плотность вещества . Это соотношение легче запомнить, если вспомнить, что плотность — это частное массы и объема.

Как рассчитать скорость кровотока?

Чтобы рассчитать скорость кровотока через кровеносный сосуд:

1. Разделите диаметр сосуда на 2, чтобы получить радиус .
2. Найдите площадь поперечного сечения круглого сечения , используя A = π × r² .
3. Определите (среднюю) скорость движения крови в сосуде.
4. Умножьте площадь на скорость, чтобы получить объемную скорость кровотока .

Что означает максимальный расход?

Максимальный расход сообщает вам верхний предел того, сколько жидкости может пройти через объект в течение определенного интервала времени . Например, чем больше он у крана, тем быстрее можно наполнить ванну.

Как рассчитать скорость жидкости по расходу?

Чтобы определить скорость жидкости по объемному расходу, необходимо разделить его на площадь поперечного сечения вещества .

Для массового расхода выполнить дополнительное деление на плотность жидкости.

Оценка расхода, необходимого для разгрузки газовых скважин | Journal of Petroleum Technology

Skip Nav Destination

01 декабря 1961 г.

Джек О. Дагган

J Pet Technol 13 (12): 1173–1176.

Номер бумаги:
SPE-32-PA

https://doi.org/10.2118/32-PA

История статьи

Опубликовано в сети:

01 декабря 1961

Получено:

01 декабря 1961

Принято:

01 декабря 1961

• Разделенный экран

• Взгляды

  • Содержание артикула
  • Рисунки и таблицы
  • Видео
  • Аудио
  • Дополнительные данные
  • Экспертная оценка

• Открой
  PDF для в другом окне

• Делиться

  • Фейсбук
  • Твиттер
  • LinkedIn
  • Электронная почта

• Инструменты

  • Получить разрешения

  • Цитировать

    • Посмотреть эту цитату
    • Добавить в менеджер цитирования

• Поиск по сайту

• Электронная книга

Citation

Дагган, Джек О. . «Оценка расхода, необходимого для поддержания разгрузки газовых скважин». J Pet Technol 13 (1961): 1173–1176. doi: https://doi.org/10.2118/32-PA

Скачать файл цитаты:

• Рис (Зотеро)
• Менеджер ссылок
• EasyBib
• Подставки для книг
• Менделей
• Бумаги
• Конечная примечание
• РефВоркс
• Бибтекс

панель инструментов поиска

Расширенный поиск

Abstract

Эмпирический метод оценки расхода, необходимого для поддержания разгрузки газовой скважины в колоннах потока различного размера, представлен диаграммой, показывающей расход в стандартных кубических футах штата Техас в день в зависимости от давления потока на устье скважины. Каждая кривая представляет стандартные кубические футы Техаса, необходимые для линейной скорости устья скважины 5 футов/сек при заявленном давлении для нескольких распространенных размеров потоковых колонн.

Кривая позволяет полевому специалисту легко определить, достаточно ли сильно течет в его скважине, чтобы оставаться незагруженным. Метод называется эмпирическим, потому что скорость на устье скважины 5 фут/сек была выбрана путем наблюдения за режимом фонтанирования ряда скважин с различным содержанием жидкости и добычей в широком диапазоне условий эксплуатации.

Введение

Скорость потока, необходимая для поддержания потока газовой скважины в ненагруженном состоянии, является серьезной проблемой при добыче природного газа. Трудно получить удовлетворительное испытание на осадку GPM с помощью метода испытаний с разделенным потоком или получить хорошие испытания потока, если скважина не работает без нагрузки. Также важно иметь ненагруженную скважину при использовании давления закрытия верхнего ствола для расчета забойного давления.

Утверждалось, что фонтанирующий колодец не может наполняться. Куда могла уйти жидкость? Любая газоконденсатная скважина, дебит которой настолько низок, что конденсированные жидкости не будут вытекать из ствола скважины с той же скоростью, что и газ, подлежит нагружению. Накопившаяся дополнительная жидкость может никогда не упасть на дно, но, вероятно, останется во взвешенном состоянии во все возрастающих количествах до тех пор, пока не накопится достаточно большая порция, чтобы ее можно было вынести на поверхность. Любой процесс притока, который приведет к тому, что столб газа будет тяжелее, чем рассчитанный объединенный скважинный поток, или который увеличит коэффициент трения, вызовет ошибки в расчете забойного гидродинамического давления. Любой протекающий процесс, который не позволяет пластовому газу мгновенно достичь поверхности вместе с конденсированной жидкостью, может привести к ошибочным испытаниям GPM.

При проведении испытания газовой скважины на противодавление необходимо выбрать подходящий расход, чтобы получить удовлетворительную кривую потенциала открытого потока. Максимальная скорость потока ограничена производительностью испытательного оборудования или желаемым процентом снижения поверхностного давления. Минимальный расход обычно основан на опыте — опыте, который показал, что слишком низкий расход может привести к возникновению точки обратного давления, которая не выровняется на кривой. Часто для выбора минимальной скорости потока используется эмпирическое правило. Одно эмпирическое правило: 1 млн фут3/день/1000 фунтов на 2 1/2 дюйма. трубки и 1 MMcf/D/1500 фунтов для 2-дюймовых трубок. трубка. Однако не существовало эмпирического правила для выбора надлежащего расхода для заканчивания кольцевого пространства традиционной двойной скважины.

Любой, кто занимается расчетом доставляемости, несомненно, был разочарован тем, что заканчивание кольцевого пространства не соответствовало инженерным расчетам производительности, в то время как заканчивание насосно-компрессорных труб часто очень точно соответствовало расчетным характеристикам. Большинство инженерных расчетов основаны на однофазном течении и игнорируют эффект «нагружения». Ненагруженная скважина может быть определена как скважина, работающая стабилизированным образом, в которой конденсированные жидкости продолжают двигаться вверх по колонне с той же или почти с той же скоростью, что и газ. «Нагруженная» скважина — это термин, используемый в этой статье для объяснения скважины, которая имеет значительную величину проскальзывания (не дает достаточно большой дебит, чтобы конденсированные флюиды двигались с той же скоростью, что и газ).