Формулы объема скважины, технологических отходов и коммуникационного средства

Расчет объема скважины и коммуникационного средства

Вычислить этот показатель можно по формуле:

V=πR²H,

где R — радиус внутреннего сечения обсадной трубы, а Н — высота столба воды. Поскольку эта величина для источника не является определяющей, пользуются значением дебита — главной характеристики скважин на воду.

Однако при добыче нефти и газа стволы имеют большие размеры и сложную конфигурацию. Глубина такого устройства достигает 3 км и больше. При подходе к нефтяному (газовому) горизонту для предотвращения выброса среды на поверхность скважину глушат с помощью растворов или пресной воды. Чтобы правильно рассчитать необходимое количество жидкости, нужно знать объем ствола устройства.

В связи с тем, что по высоте колонны ее диаметр неодинаков и уменьшается с глубиной, рассчитывают емкость каждого интервала изготовления шахты.

Если скважина имеет 3 участка с разными размерами, то общий объем будет равен:

Vскв=Va+Vb+Vc,

где Va, Vb, Vc — объемы соответствующих участков.

Еще одна формула вычисления объема.

Обсадные колонны, укрепляющие стенки колодца, уменьшают его емкость, что отражается на количестве жидкости необходимой для глушения.

Объем коммуникационного устройства определяется по формуле:

Vку=Vд-Vв,

где Vд — объем участка ствола, рассчитанный по диаметру долотом, а Vв — вычисленный по внутреннему диаметру обсадной колонны. Зная эти величины, можно рассчитать количество раствора для глушения на каждом интервале сверления.

Как подобрать оптимальный диаметр?

Диаметр скважины – это сечение эксплуатационной колонны (обсадной трубы). Чем шире сечение, тем больше площадь фильтра и выше производительность соответственно. Но и расходы на бурение при этом возрастают также. Потому при расчете оптимальной величины окружности шахты необходимо учесть максимально возможное потребление воды, подобрать насос и материал трубы.

Окружность шахты также зависит от финансовых возможностей заказчика и типа используемого оборудования. Для обычного глубинного насоса с небольшой производительностью окружность можно принять и поменьше. А вот для насосной станции – уже значительно большую, ведь объемы перекачиваемой воды будут весьма значительны.

Решение проблемы с заиливанием

Заиливание выгребной ямы — частая проблема. При герметичном септике — объем уменьшается, а если выгребная яма проницаемая, то отток содержимого усложняется. О проблеме свидетельствует появление паров сероводорода — характерного неприятного запаха. Откачки отходов в сложившейся ситуации недостаточно. Надо удалить налет с поверхностей. Для этого засыпают химикаты, а по прошествии времени потребуется повторная откачка из ямы. Механический способ очистки состоит в опорожнении выгребной ямы с очисткой стен под высоким напором воды. Комбинация 2 методов дает лучший результат.

Если у вас выгребная яма без дна, то надо промыть или заменить песчано-гравийный фильтр, расположенный внизу. Для этого потребуется слой песка, щебня и\или гравия примерно 50 см в глубину.

В вопросе утилизации отходов лучше руководствоваться законодательством РФ и здравым смыслом. Самостоятельный сброс неочищенных ЖБО в водоемы запрещён. Чтобы у жителей не возникало вопросов и проблем надо регулярно опорожнять и чистить выгребные ямы. Вам помогут организации, занимающиеся вопросом профессионально и обладающие лицензией.

Расчет объема технологических отходов бурения для скважины

Наиболее опасными видами отходов при изготовлении шахты скважины считаются отработанный промывочный раствор и буровой шлам или выбуренная порода. Они учитываются при расчете потерь промывочного раствора в процессе его очистки.

Величина технологических отходов на искомом интервале изготовления шахты вычисляется по формуле:

Vпр=0,785(αDв)²Lи,

где: Dв — внутренний диаметр обсадной трубы, опускаемой для крепления участка бурения; Lи — длина интервала бурения; α — коэффициент кавернозности породы в зоне бурения.

Данные рассчитываются для каждого участка ствола, пробуренного долотом своего диаметра. Среди значений емкости колонны на рассчитываемом интервале сверления выбирают большее. Эта величина используется для определения количества бурового раствора на каждом участке по формуле:

Vосв=kVскв,

где Vскв — максимальный объем участка бурения; k — коэффициент, учитывающий запас промывочной жидкости.

Эти величины нужны для расчета запаса технологического раствора, требуемого для безопасного проведения работ по освоению геологоразведочных либо ремонта действующих скважи.

Расчет объемов земляных работ

Траншея – это открытая выемка в земле, предназначенная для устройства ленточного фундамента, прокладки коммуникаций (водопровод, канализация, силовые кабеля, сети связи).

При устройстве ленточного фундамента ширину траншеи рекомендуется принимать на 600 мм больше ширины основания фундамента bф (для возможности выполнения монтажных работ, проход людей).

Траншея с вертикальными стенками на спланированной местности – самая простая форма выемки. В основном применяется при низкой высоте траншеи и при производстве работ в зимних условиях, когда откосы траншеи заморожены, и нет опасности обвала грунта, так же применяется при устройстве механических креплений стен выемки (распорных; консольных; консольно-распорных).

Крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки

Наименование грунтов	Крутизна откосов (отношение его высоты к заложению – 1:m) при глубине выемки, м, не более
1.5	3	5
Насыпной неуплотненный	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаный и гравийный	1:0,5	1:1	1:1
Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
Лессы и лессовидные	1:0	1:0,5	1:0,5

Объем выемки траншеи можно опрделить как произведение площади поперечного сечения на длинну.

Объем обратной засыпки определяется как разность между объемом выемки и монтируемых конструкций (фундаментных блоков, труб).

Котлован — выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований и фундаментов зданий и других инженерных сооружений.

Измерение и расчет

Определение дебита скважины производится примерно через сутки после ее бурения: уровень воды должен достигнуть максимальной отметки. Для расчета измеряется несколько параметров:

1. Глубина скважины.
2. Расположение начала фильтровой зоны (верхняя точка).
3. Интенсивность отбора (объем в единицу времени).
4. Статический уровень – отметка воды в неэксплуатируемом состоянии.
5. Динамический уровень – отметка воды при непрерывной откачке. При работе насоса столб будет снижаться, но на определенной высоте стабилизируется. Эта точка и является динамическим уровнем. При изменении производительности насоса он будет отличаться.

Способ увеличения дебета скважины при помощи желонки.

Замер статического и динамического уровней производится от поверхности земли. Таким образом, чем выше отметка водяного столба, тем показатели этих уровней меньше.

Определить дебит скважины можно по формуле:

Dt = V*H_в/(H_дин-H_стат), где

Dt – дебит скважины; V – интенсивность откачки; H_дин – динамический уровень, H_стат – статический уровень; H_в – высота столба (определяется как разность между глубиной скважины и статическим уровнем).

Такой расчет содержит одну серьезную погрешность. Он подразумевает, что при изменении производительности насоса падение столба будет происходить строго пропорционально. Однако это не так. В реальности наблюдается прогрессивное падение воды при увеличении мощности насоса. Но для каждой водозаборной точки оно индивидуально. Для более точного вычисления производится повторное исследование с иной интенсивностью отбора. После этого определяется удельный дебит:

Dу = (V₂-V₁)/(h₂-h₁), где

Dу – удельный дебит; V₁ – интенсивность водоотбора при первом исследовании; V₂ – интенсивность водоотбора при повторном исследовании; h₁ – разность между динамическим и статическим уровнями при первом исследовании; h₂ – разность между динамическим и статическим уровнями при повторном исследовании.

Реальный дебит можно посчитать по формуле:

Dt = (H_фильтр-H_стат)_*Dу, где

Dt – дебит скважины; H_фильтр – глубина начала фильтровой зоны; H_стат – статический уровень; Dу – удельный дебит.

В связи с тем что производительность гидротехнического сооружения непостоянна и зависима от ряда внешних факторов, такое вычисление можно назвать точным лишь условно. Однако оно наиболее близко к истине, и полученные данные можно заносить в паспортную документацию.

Методы увеличения

Вопрос, которым задается большинство владельцев – как увеличить дебит водяной скважины? Ответ на него прост – практически никак. Небольшое изменение в положительную сторону возможно лишь в самом начале, когда закончится бурение.

Подключив насос к скважине, возможно извлечь из нее определенное количество сторонних включений, что позволит увеличить ее общую производительность на 2-3 м3 в час. Однако, помогают такие меры далеко не всегда.

Если же скважина используется долгое время, никаких дополнительных резервов повышения дебета не удастся. Единственное, что можно сделать в подобной ситуации – приобрести гидроаккумулятор необходимого объема и подключить к нему все или некоторые водоразборные точки. Такое решение обеспечит Вас необходимым объемом воды при сравнительно малых расходах.

Вычисление объема тел вращения

Телом вращения называют тело, которое может быть получено вращением какой-то плоской фигуры относительно некоторой оси вращения. Например, цилиндр получают вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон, а усеченный конус – вращением прямоугольной трапеции вокруг боковой стороны, перпендикулярной основанию.

В задачах на вычисление объемов таких тел ось координат Ох уже задана естественным образом – это ось вращения тела. Ясно, что каждое сечение тела, перпендикулярное оси вращения, будет являться кругом.

Рассмотрим случай, когда вокруг оси Ох поворачивают график некоторой функции у = f(x), ограниченный прямыми х = а и у = b. Тогда получится тело, сечениями которого являются круги, причем их радиусы будут равны величине f(x). Напомним, что площадь круга вычисляют по формуле:

Рассмотрим, как на практике используется эта формула.

Задание. Объемное тело получено вращением ветви параболы

вокруг оси Ох. Оно ограничено плоскостями х = 0 и х = 4. Каков объем такой фигуры?

Решение. Здесь пределами интегрирования, то есть числами а и b, будут 0 и 4. Используем формулу для тела вращения:

Порядок учёта в области обращения с отходами

Статья 19 Федерального закона от 24.06.1998 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» обязывает юрлиц и индивидуальных предпринимателей, осуществляющих деятельность в области обращения с отходами, вести в установленном порядке учёт образовавшихся отходов.

Порядок учёта в области обращения с отходами утвержден приказом Минприроды России от 08.12.2020 № 1028. Он устанавливает требования к организации и ведению учёта образовавшихся, обработанных, утилизированных, обезвреженных, переданных другим лицам или полученных от других лиц, а также размещённых отходов.

Порядком установлены:

• требования к ведению инвентаризации отходов и оформлению ее результатов;
• формы таблиц учёта отходов, особенности их ведения и срок хранения на предприятии.

По результатам инвентаризации хозяйствующий субъект должен сформировать перечень образующихся видов отходов, подлежащих учёту по установленной Порядком форме.

Учёт ведётся одним из двух способов:

• в электронном виде
• на бумажном носителе.

Данные учёта обобщаются только по итогам календарного года по состоянию на 1 января в срок не позднее 25 января года, следующего за отчётным периодом.

При ведении учёта в электронном виде обобщённые данные учёта по итогам календарного года выводятся на бумажный носитель и заверяются подписью ответственного лица.

Заполнение журнала ведётся в тоннах, при этом нужно соблюдать правила округления:

• до третьего знака после запятой для отходов I-III классов опасности,
• до первого знака — для отходов IV-V классов опасности.

Чтобы пересчитать кубометры в тонны, необходимо знать плотность отходов, но самый лучший вариант — запросить у контрагента либо плотность отходов, которую он использует для пересчёта, либо просить прописывать в передаточных документах вывезенный тоннаж.

Норматив образования твёрдых коммунальных отходов (ТКО) и Территориальная схема обращения с ТКО утверждены в каждом регионе, поэтому найти плотность для ТКО не составит труда самостоятельно.

Перечень исходных данных для формирования журнала учёта отходов:

1. Перечень отходов (инвентаризация), образующихся на предприятии;
2. Протоколы состава каждого наименования отходов, образующихся на предприятии;
3. Акты, УПД, счета-фактуры и иные документы, подтверждающие передачу отходов другим хозяйствующим субъектам, физическим лицам и/или принятие отходов от других лиц;
4. Цепочки договоров на передачу/принятие всех наименований отходов с Лицензиями на вид деятельности по процедуре их обращения (от транспортировки до утилизации/обезвреживания/захоронения). Если передача права собственности на продукты обработки не прописана в договоре, при передаче отходов на обработку требуются договоры и Лицензии до конечного «потребителя» отходов.

Из договоров в журнал учёта идут наименование контрагента, ИНН и юридический адрес, номер, дата, срок действия договора, а из Лицензий — её реквизиты.

Данные учёта заполняются ответственным лицом, назначенным приказом (распоряжением) руководителя предприятия.

Физическим лицам можно передавать только отходы V класса опасности.

Приложение № 3 к Порядку предусматривает указание данных по отходам V класса опасности гражданам. В данном случае обязательно указывается место проживания граждан (населенный пункт).

При передаче отходов физическим лицам хозяйствующий субъект вправе сам выбрать форму документа, подтверждающего факт такой передачи отхода.

Если отходы V класса опасности передаются гражданам, то в столбце 12 Приложения № 3 к Порядку (Дата и номер договора на передачу отходов) нужно указать названия и реквизиты документов, на основании которых были переданы отходы (например, реквизиты заявления гражданина, приказ по юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю).

Почему так важно знать конечного «потребителя» отходов? Дело в том, что отходообразователь несет ответственность за весь жизненный цикл своих отходов, т.к. является их собственником. Ему необходимо вносить плату за негативное воздействие

В данном случае — за размещение отходов на полигоне. Если предприятие не знает, на каком полигоне размещаются его отходы, то не сможет верно внести плату за НВОС, т.к. вносится она по ОКТМО полигона, как источника НВОС

Ему необходимо вносить плату за негативное воздействие. В данном случае — за размещение отходов на полигоне. Если предприятие не знает, на каком полигоне размещаются его отходы, то не сможет верно внести плату за НВОС, т.к. вносится она по ОКТМО полигона, как источника НВОС.

Расчет показателя

Как определить дебит скважины? Для этого нужно знать показатели динамического и статистического уровней. Измерить их очень просто: нужно к веревке прикрепить груз и опустить в трубу. Расстояние до водного зеркала от поверхности земли и является нужным параметром.

Производить замеры следует до начала откачивания воды и через определенный период от начала откачивания. Чем меньше полученная цифра, тем выше производительность водоема. Если дебит скважины меньше, чем производительность насоса, то разница в показателях может быть очень большой. Таким образом, статистический уровень – это расстояние до воды с поверхности почвы до начала выкачивания, а динамический – замер уровня расположения водного зеркала, генерируемого природным путем.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ОТРАБОТАННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ И ШЛАМА

4.1. Расчет объемов ОБР проводится по формулам, представленным в таблице 2. Все обозначения показателей, входящие в формулы таблицы 2, соответствуют приведенным в разделе 3 настоящих «Методических указаний . ».

4.2. Объемы ОБР по скважине определяют суммированием объемов, образующихся после бурения каждого интервала и объема, необходимого для освоения. Расчет объемов ОБР производится по формулам (1) — (18).

4.2.1. Объем ОБР, уходящего в отходы после бурения конкретного (1-го) интервала, представляет собой раствор, применявшийся при бурении, за минусом объемов повторно используемого для разбуривания последующих интервалов и теряемого в затрубном пространстве при креплении.

Объем бурового раствора, применяемого для бурения 1-го интервала, складывается из объема раствора, определяемого в соответствии с требованиями правил безопасного ведения буровых работ, потерь на фильтрацию на очистных сооружениях и объемов наработки за счет перехода в раствор части выбуренной глинистой породы.

4.2.2. Если в разрезе интервала бурения отсутствуют глинистые породы, то наработку бурового раствора не рассчитывают.

4.3. Объем отходов, образующихся после проведения дополнительных технических операций, связанных с ликвидацией осложнений и аварий, рассчитывают в соответствии с действующими нормативно-методическими и руководящими документами, регламентирующими такие работы. В таком случае объемы отходов рассчитывают в процессе бурения скважины.

4.4. Рекомендуемая примерная форма подготовки исходных данных для расчета ОБР представлена в ПРИЛОЖЕНИИ 4.

4.5. Объем бурового шлама, уходящего в отходы после окончания строительства скважин, определяют по формулам (19) — (22) (таблица 2).

Перечень Информации, необходимой для расчета объемов отработанных буровых растворов и шлама

Расчет объема технологических отходов бурения для скважины

Рассчитаем объем выбуренной породы при строительстве скважины . Исходные данные приведены в табл. 1.

Исходные данные по скважине

№ п/п	Наименование	Конструкция скважины
Направл.	I Пром. колонна	Кондуктор	II Пром. колонна	Экспл. колонна
Диаметр скважины Dскв, м	0,590	0,490	0,3937	0,2953	0,2159
Длина интервала L, м
Коэффициент кавернозности, k	1,2	1,2	1,2	1,2	1,1

1) Рассчитаем объем выбуренной породы согласно формуле:

где V_н, V_п1, V_к, V_п2, V_э – объемы выбуренной породы на соответствующем интервале бурения.

2) Объем выбуренной породы на каждом из интервалов бурения определяется по формуле:

где D_сквi – диаметр скважины на i-ом интервале, k – коэффициент кавернозности, L_i – длина i-го интервала.

Теперь рассчитаем объем выбуренной породы на каждом интервале, согласно (2).

V_н = 0,785?0,590 2 ?1,2?30 = 9,84м 3 .

V_п1 = 0,785?0,490 2 ?1,2?95 = 21,49м 3 .

V_к = 0,785?0,3937 2 ?1,2?255 = 37,23м 3 .

V_п1 = 0,785?0,2159 2 ?1,1?1150 = 46,29м 3 .

Рассчитаем общий объем выбуренной породы согласно (1):

V_пор = 9,84 + 21,49 + 37,32 + 55,04 + 46,29 = 169,89м 3 .

3) Рассчитаем объем шлама по формуле:

где 1,2 – коэффициент, учитывающий разуплотнение выбуренной породы.

Таким образом, объем шлама по формуле (3):

4) Рассчитаем объем отработанного бурового раствора (ОБР):

где k_п – коэффициент, учитывающий потери бурового раствора, уходящего со шламом при очистке на вибросите, пескоотделителе и илоотделителе (в соответствии с РД 39-3-819-91, k_п = 1,052); V_ц – объем циркуляционной системы буровой установки.

Объем циркуляционной системы буровой установки определяется исходя из класса буровой. Для буровой установки БУ – 2500/160 ЭП объем циркуляционной системы равен 105м 3 .

Таким образом, согласно (4) объем ОБР:

V_ОБР = 203,87?1,052 + 0,5?105 =266,97м 3 .

5) Рассчитаем объем буровых сточных вод (БСВ):

Таким образом, согласно (5) объем БСВ:

6) Рассчитаем объем шламового амбара:

Таким образом, согласно (6) объем шламового амбара:

V_ША = 1,1(203,87 + 266,97 + 533,94) = 1105,26м 3 .

Результаты расчет представлены в табл. 2.

№ п/п	Наименование	Значение
Общий объем выбуренной породы Vпор, м 3	169,89
Объем шлама Vш, м	203,87
Объем отработанного бурового раствора VОБР, м 3	266,97
Объем буровых сточных вод VБСВ, м 3	533,94
Объем шламового амбара, м 3	1105,26

Как видно из расчета, объем экологически небезопасных отходов весьма велик. Исходя из этого, шламовые амбары являются источником повышенной опасности для окружающей среды. Поступления токсических веществ из шламовых амбаров в грунтовые воды обычно происходит вследствие отсутствия или некачественной гидроизоляции дна и стенок амбаров.

Необходимо качественно изолировать шламовый амбар, чтобы не допустить поступления токсических веществ в грунт. Работы по изоляции шламового амбара представлены на рис. 4.

Что же это такое?

Проще говоря, эта характеристика показывает, какой объём жидкости может быть получен из скважины за час, день, или другой промежуток времени. Чем он выше, тем лучше будет производительнос ть колодца. Но это так же значит, что потребуется мощный насос и обсадные трубы большого диаметра.

Как уже описывалось выше, дебитом называется характеристика, помогающая определить объём добываемой влаги, на определенную единицу времени. Эта характеристика измеряется в кубических метрах в час, день, или в л/мин. Исходя из этого можно заключить, что самые производительные шахты имеют высокий дебит, и для них требуется мощное оборудование. Для его определения применяются мощные насосы и мерная емкость. Такую работу рекомендуется доверять специалистам, способным сделать самые точные вычисления.

Как можно увеличить дебит

Производительность новой скважины можно увеличить с помощью прокачки. После прокачивания на глубине создается зона разреженного давления, в которую устремляется вода. Устье скважины закрывается герметичным оголовком, что препятствует снижению давления.

Если снижение дебита связано с заиливанием фильтра, то устранить неисправность можно тремя способами:

• В шахту можно погрузить вибрационный механизм, чтобы разрушить отложения песка или глины вибрацией.
• Применение реагентов, растворяющих донные отложения. После использования реагентов нужно выполнить прокачку, чтобы очистить шахту от загрязнения.
• Разрушить донные отложения можно с помощью продувки шахты сжатым воздухом.

В песчаных скважинах заиливание или запесочивание фильтра происходит постоянно. Бороться с этим явлением помогает правильный подбор фильтров и регулярная прокачка.

2.6 Оборудование для цементирования скважины на квартовом месторождении.

ЦА
320М — цементировочный агрегат.

СМН20
– смесительная машина.

УО20
— установка осреднительная.

БМ700
– блок манифольда.

Цементировочная
головка.

Заливочные
пробки и другое мелкое оборудование
(краны высокого давления, устройство
для затворения раствора, гибкие шланги
и.т.д.).

ЦА
– служит для затворения цемента,
закачивания цементного раствора в
скважину, а так же для продавки цементного
раствора в затрубное пространство.
Кроме того, ЦА используют и для других
работ: установка цементировочных
пластов, нефтяных ванн, а так же испатыния
колонны на герметичность.

С
учетом характера работ ЦА изготовляют
передвижными с монтажом всего оборудования
на грузовых автомобилях.

На
базе смонтированы: поршневой насос
высокого давления для закачки и продавки
ц.р. плунжерный насос низкого давления,
замерные баки при помощи которых
определяют количество жидкости
закачиваемой в колонну при продавки
ц.р.

Для
централизованной обвязки ЦА и устья
скважины применяют блок манифольда. Он
состоит из коллектора выского давления
для соединения ЦА с устьем скважины и
коллектора низкого давления для
распределения воды и продавочной
жидкости подаваемой в скважину. БМ
оборудован небольшим подъемным краном.

СМН20
смесительная машина, при помощи которой
происходит цементирование скважины.
Грузоподъемностью 20 тонн, но как правило
в тяжелых условиях сибирских транспортных
путей в неё загружают не более 16 тонн.

Установка
осреднительная предназначена для того
что бы цементировочный раствор доводился
до однородного состояния.

В
конце продавки работает лишь 1 агрегат
т.е последние 2 куб.м. закачивает только
1 ЦА с расходом 5 л/с. (самая низкая
скорость.) Это делается для того что бы
поймать давление «стоп». Т.е. когда
цементировочная пробка садиться на
УКС.

Цементировочная
головка – служит для проведения
цементирования.

Типовая
схема цементирования показана на рисунке
4.

Рисунок
4. Типовая схема цементирования скважины.