Восстановление качества воды в скважине
Очень часто анализ проб воды после окончания сооружения скважины расходится
с анализами воды, проведенными при эксплуатационной откачке. Это объясняется
некачественной строительной откачкой, при которой из скважины выкачивают
меньше воды, чем это предусмотрено СНиПом, при неустановившемся эксплуатационном
режиме.
В процессе эксплуатации при больом количестве подаваемой воды из некачественной
затрубной и межтрубной цементации кольцевых зазоров вследствие депрессионной
воронки происходят подсосы воды из других водоносных слоев, и качество
воды ухудется.
Например, увеличение содержания в воде хлоридов, сульфатов железа, появение
азотистых соединений или увелиение их содержания, увеличение жесткости,
минерализации, окисляемости указывают на подсос воды из грунтовых и аллювиальных
слоев. По характеру изменений химического состава воды при ознакомлении
с окружающей территоей можно судить об источниках загрязнения.
Грунтовые и аллювиальные воды в районах населенных пунктов, промышенных
и сельскохозяйственных предятий насыщены бытовыми и промышленными стоками,
поэтому возможно бактериальное загрязнение вод эксплуатируемого слоя.
Наиболее расостранены подсосы посторонней воды вследствие попадания очагов
загрязнения (свалок, карьеров и. т. п.) в зону депрессионной воронки,
изменения направления потока подземных вод извеличения глубины до динамического
уровня, нарушения технических условий при сооружении скважины и ее эксплутации.
Бактериальные загрязнения при сооружении скважин могут быть также занесены
трубами, буровым инструментом, гравийной обсыпкой, глинистым раствором.
Но они быстро вымываются стротельной откачкой. Иногда бактериальные загрязнения
могут пость в скважину через незакрытое устье, находящееся в заглубленном
павильоне во время затопления его грунтовыми водами.
Бактериальное загрязнение подземных вод можно устранить при помощи
хлорирования скважины раствором хлорной извести с содержанием активного
хлора не менее 100 мг/л в течение 2 ч. При этом количество хлорного растводля
обеззараживания скважины должно быть на 50% больше воды в скважине. В
таблице указаны причины ухудения качества воды, возможные источники загрязнений,
пути их поступления и возможные способы восстановления каества воды.
Кроме перечисленных существуют также случаи изменения качества воды, свянные
непосредственно с конструкцией, эксплуатацией и различными дефектами скважины.
Поступление посторонних вод через незаделанный срез вырезанной и извлеченной
трубы или через срез надфильтровальной трубы определяют нагнетанием воды
в скважину, предвательно перекрыв резиновой пневматической пробкой водоприемную
часть скважины.
Пневматическая пробка представляет собой патрубок с отверстиями, к торцам
которого приварены фланцы диметром на 10-13 мм меньше внутреннего диаметра
вырезанной колонны или надфильтровальной трубы. На фланцы надет резиновый
мешок, изготовленный из резинового баллона автомобиля, который плотно
зажат фланцами. Нижний фланец глухой, верхний имеет отверстие, через которое
введена воздуходувная труба. Пробку на трубах или поых штангах опускают
в скважину до заданной глубины. Через трубу нагнетают воздух. Воздух поступает
в резиновую камеру, которая, раздуваясь, плотно прилегает к стенкам трубы
и перекрывает доступ воды в скважину через водоемную часть. Давление воздуха,
нагнетаемого в камеру, должно быть на 0,15-0,2 МПа (1,5-2 атм.) больше,
чем давление, создаваемое столбом воды над пробкой.
Если вода поступает в скважину чеез кольцевой срез из другого водоносного
горизонта, имеющего больший пьеометрический напор, чем эксплуатируемый
горизонт, то уровень воды в скважине будет повышаться, а водоносного горизонта,
имеющего меньший пьезометрический напор, понижаться. При равном пьезометрическом
напоре в скважину следует заливать воду, следя за его уровнем. Уменьшение
уровня укаывает на отсутствие заделки кольцевого зазора. В большинстве
случаев затбный и межтрубный приток посторонней воды является следствием
нарушения организациями, производящими буровые работы, технических условий
на сооружениях водяных скважин.
Во время проходки пород буровым инструментом при вращательном способе
бурения между установленной коонной обсадных труб и породой имеется большой
кольцевой зазор. При отсутствии подбашмачной или затрубной цементации
по затрубному пространству происходит поступление воды из перекрытых водоносных
слоев в эксплуатационный. Вода с нежелательным химиеским составом может
поступать по двум путям: под башмак последней коонны обсадных труб, а
затем через срез (если вырезана последующая колонна). Ликвидировать поступление
воды в эксплуатационный горизонт через срез обсадной колонны можно отключением
рабочей части скважины при помощи временного тампонажа песком до среза
обсадной трубы. После заливки цементного раствора состава 1:1 песок извлекают
из скважины или вместо тампонажа на срез вырезанной обсадной трубы устанавливают
коническую пробку. Эта работа не всегда выполнима. Как правило, такую
скважину, как бракованную, подвергают санитарно-технической заделке, а
вместо нее сооружают новую. Имеются и другие способы, которые не менее
сложны и дороги, проводить котоые не рационально по экономическим причинам.
Чтобы ликвидировать поступление воды через дефекты обсадных труб, в скважину
устанавливают новую колонну обсадных труб со специальным сальником на
конце. Затем кольцевой зазор цементируют. При этом значительно уменьшают
диаметр эксплуатационной колонны, так как для цементации кольцевого зазора
требуется зазор не менее чем 50 мм на сторону. Санитарно-техническую заделку
скважины вследствие выхода ее из строя, износа обсадных труб и других
причин производят по проекту, согласованному с местными санитарными органами,
по действующим правилам. Санитарнотехнической заделке (тампонажу) подежат
все скважины, надобность в которых миновала или использование которых
невозможно из-за износа обсадных труб.
К ним относятся:
• пришедшие в негодность водяные скважины, восстановление которых невозможно
или нецелесообразно;
• заброшенные водяные скважины,
эксплуатация которых не производится по тем или иным причинам;
• водяные скважины малых диаметов, пробуренные для временного водоснабжения;
• водяные скважины с малым дебитом или неправильной конструкции, исвление
которых невозможно или нецелесообразно;
• использованные поисковые и геологоразведочные скважины;
поглощающие скважины, способные загрязнить эксплуатируемые водоносные
слои.
Предписание на заделку скважины по санитарным причинам дает местная санитарно-эпидемиологическая
станция (СЭС) на основании санитарно-техниеского акта с обязательным приложением
результатов анализов воды и с указанием причин невозможности эксплуатации,
восстановления или исользования скважины. Заделку скважины, которую невозможно
эксплуатиовать или восстановить по техническим причинам, проводят на основании
заявления владельца скважины по согласованию с санитарными, коммунальными
и территориальными геологическими управлениями.
Если в процессе бурения скважины было допущено сообщение между собой различных
водоносных слоев, необходимо при заделке скважины этот дефект ликвидировать.
Межтрубные зазоы должны быть надежно заделаны раствором цемента. До начала
работ нужно составить программу на заделку скважины.
Программу работ составляют на основании обследования скважины, в процессе
которого определяют:
• глубину скважины, степень заиления забоя или засорения фильтра;
• действительную конструкцию скважины и техническое состояние обсадных
труб;
• связь грунтовых вод с эксплуатационным водоносным слоем.
К программе на заделку скважины прикладывают следующие материалы:
• ситуационный план с нанесением
месторасположения скважины и абсоютные отметки устья, забоя, статического
уровня;
• справку о назначении скважины, геоогический разрез ее и гидрогеологиеское
заключение;
• результаты анализов воды (первонаьные и настоящие);
• наличие затрубной и межтрубной циркуляции воды (наличие циркуляции воды
в межтрубном зазоре определяют, нагнетая в межтрубный зазор воду или краситель);
• материалы о характере загрязнения (химического, бактериологического,
механического) и возможных его источниках;
• сведения об имевшихся в процессе эксплуатации скважины изменениях или
исправлениях ее конструкции (вырезка или извлечение обсадных труб, установка
или извлечение перфорированных труб, фильтров, аварии водоподъемников
и т. д.);
сведения о ближайших скважинах, расположенных в радиусе до 500 м, и крупных
водозаборах в радиусе до 20 км. Программу работ на заделку скважины обязательно
согласовывают с местной СЭС. Тампонаж производит организация, выполнявшая
буровые работы, или специализированная организация. Ответственность за
правильность производства работ по заделке в соответствии с утвержденной
программой несет владелец скважины.
Санитарно-техническая заделка состоит из:
• очистки забоя скважины от засора, посторонних предметов, очистки стенок
от корозии и осадков, отбора проб воды для анализа;
• обработки раствором хлорной извести с концентрацией активного хлора
не менее 100 мг/л;
• засыпки в рабочую часть промытого, прохлорированного фильтрующего материала
(гальки, гравия, песка) и заливки первой порции цементного раствора состава
1:1 маркой цемента не ниже 500 (тампонажный или гидроцемент);
• перфорации обсадной трубы (при одноколонном креплении скважины) против
верхних водоносных слоев, промывки, хлорировании кольцевых зазоов, заливки
второй порции цементного раствора;
• отрывки шурфа вокруг скважины размером 1 X 0,5 м, и бетонирования шурфа
и срезов обсадных труб до уровня пола павильона, шахты, приямка (состав
бетона 1:3).
Суреньянц С.Я., Иванов А.П.
