А М Тугай - Існуючі методи відновлення продуктивності свердловин - страница 1

Страницы:
1 

Усугубляет коррозию дополнительная механическая нагрузка, происходит растрескивание, оно наблюдается при вибрации и при эро­зионной коррозии.

Внешняя коррозия связана с агрессивностью грунтовой воды, на­личием агрессивных веществ в грунтах, а также с электрическим воз­действием.

Внутреннюю коррозию вызывают агрессивные стоки и биогенная сернокислотная коррозия.

В настоящее время в Украине отсутствуют точные критерии оценки состояния канализационных сетей и потенциальных опасно­стей, связанных с повреждениями конструкций в зависимости от ха­рактера и объема повреждений. Между тем без всеобъемлющих дан­ных о состоянии канализационной сети невозможно планировать рабо­ты по ее эксплуатации, инспекции и устранению повреждений; доку­ментация каналов, коллекторов и строений, которые есть в городских планах, необходима для оценки и прогнозирования способности ком­мунальных водоотводящих сооружений.

Выполненные исследования показывают, что при оценке долго­вечности эксплуатации канализационных сетей необходимо учитывать технологические, строительные, проектные и эксплуатационные фак­торы.

1.Гончаренко Д.Ф., Коринько И.В. Ремонт и восстановление канализационных се­тей и сооружений. - Харьков: Рубикон, 1999. - 368 с.

2.Коринько И.В., Коваленко А.Н. Коррозионное разрушение конструкций канали­зационных сетей // Программа и тезисы докладов XXXIII науч.-техн. конф. преподавате­лей, аспирантов и сотрудников ХНАГХ. - Харьков: ХНАГХ, 2006. - С.168-171.

3.Коринько И.В. Санация канализационных трубопроводов // Программа и тезисы докладов XXXIII науч.-техн. конф. преподавателей, аспирантов и сотрудников ХНАГХ. - Харьков: ХНАГХ, 2006. - С.162-164.

4.Душкин С.С., Ярошенко Ю.В., Коваленко А.Н., Благодарная Г.И. Эксплуатация канализационных сетей. - Харьков: ХНАГХ, 2004. - 190 с.

Получено 05.11.2006

 

УДК 628.3

А.М.ТУГАЙ, д-р техн. наук

Київський національний університет будівництва і архітектури

ІСНУЮЧІ МЕТОДИ ВІДНОВЛЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ СВЕРДЛОВИН

Дослідження цієї роботи направлені на теоретичне вивчення та наукове обгрунту­вання динаміки зміни гідродинамічних процесів фільтрування за рахунок різних видів кольматажу в прифільтровій зоні свердловин та їх вплив на продуктивність свердловин.

В умовах дефіциту поверхневих вод та їх в цілому забрудненогостану, однією з гострих проблем для України є забезпечення надійного і безперебійного водопостачання населення сіл і міст питною водою із підземних джерел, для відбирання з яких пробурене і експлуатується понад 25 тисяч водозабірних свердловин. При зростанні потреб в пит­ній воді споруджують нові водозабірні свердловини. Проте існуючий досвід експлуатації вертикальних свердловин, які, як правило, працю­ють в складних гідрогеологічних умовах і при різних довжинах фільт­ра в водоносних горизонтах, показує, що методи розрахунку їх проду­ктивності, які розроблені для досить схематизованих гідрогеологічних умов і течій підземних вод, недосконалі і потребують покращення, що є однією із задач досліджень в даній роботі.

У світовій практиці при розрахунках продуктивності водозабір­них свердловин зміни гідродинамічних процесів фільтрування за раху­нок різних видів кольматажу в прифільтровій зоні свердловин в біль­шості випадків спеціалістами не враховуються, хоча ці процеси відбу­ваються протягом більшого чи меншого часу експлуатації водозаборів і потребують їх ремонтів - відновлення фільтруючих властивостей фільтрів і прифільтрових зон. Теоретичне вивчення та наукове обґрун­тування динаміки цих процесів і їх вплив на продуктивність свердло­вин і направлені дослідження цієї роботи.

В Україні, державах СНД для відновлення роботи свердловин ви­користовуються різні способи внутрішньопластової регенерації, як механічного, так і хімічного характеру. При цьому, проведений аналіз експлуатації артезіанських свердловин і водопонижуючих трубчатих бурових колодязів показав, що крім кольматації присвердловинної зони забрудненнями органічного і механічного походження, особливо важливим для різних регіонів нашої країни є хімічне забруднення све­рдловин різними сполуками заліза. Тому дослідження вказаних проце­сів з метою розробки більш надійних і обґрунтованих методів розра­хунку технологічних параметрів свердловин в умовах їх кольматації і відновлення роботи з врахуванням, при цьому, економічних показни­ків, є важливою і актуальною народногосподарською і науковою про­блемою [1].

В роботі вперше розглянуто ефективність роботи свердловин на основі комплексного теоретичного вивчення питань взаємодії факторів гідравлічних і фізико-хімічних процесів кольматажу в умовах фільтра­ції в пористому середовищі (зміна гідравлічних властивостей середо­вища, різні кінетики масообміну і реакції, нестаціонарність процесів та ін.) та можливість відновлення продуктивності водозаборів на їх осно­ві [2].

Вилучення кольматуючих утворень з пористого середовища

(фільтра прифільтрової зони) є основною задачею регенерації свердло­вин. Тому головним напрямком досліджень було вивчення кінетики декольматації фільтрів і прифільтрових зон свердловин і підбору най­більш ефективного хімічного реагенту залежно від складу кольматан-та.

Питання вибору і кількості реагенту, поширення реагентів у за-кольматованих середовищах від місця подачі розчину, процеси взає­модії його з частками кольматанта (розчинення осаду), перетворення і трансформація часток кольматанта і інгредієнта - реагенту, оцінка ефективності проведених заходів щодо відновлення продуктивності дебіту свердловин, тобто розгляд усього блоку механізмів процесу -«кольматант - розчин реагенту», на думку багатьох дослідників доці­льно вивчати з позиції теорії фільтрації, масопереносу і масообміну з застосуванням різних моделей обмінної кінетики [3].

У процесі регенерації свердловин звичайно можна бачити такі ха­рактерні етапи:

1) заливання реагенту в свердловину чи готування розчину реаге­нту безпосередньо в свердловині;

2) проникнення реагенту в присвердловинну зону;

3) розчинення кольматанта в присвердловинній зоні;

4) винос розчиненого кольматанта.

Надалі для можливої реалізації цієї моделі вважається, що трива­лість перших двох і останнього етапів набагато менше, ніж час самої обробки, що цілком припустимо і прийнятно для обробки по методу реагентної ванни. Що стосується використання цієї моделі для обґрун­тування інших методів обробки (циклічного, віброреагентного і ЕГУ), то можливість її застосування в роботі пояснюється тим, що, хоча всі названі етапи в цих методах і будуть у часі сумірні, швидкість розчи­нення кольматанта на третьому етапі умовно вважається набагато ви­ще, ніж на перших двох. Щоб одержати замкнуту систему, приймаєть­ся рівняння, що описує матеріальний баланс речовин в оброблюваль-ній присвердловинній зоні, у вигляді:

 

 

де n = n0 b(t); С - масова концентрація солей кольматанта, розчине­них у реагенті.

Розроблена модель регенерації найбільше підходить для опису реагентної обробки свердловин по методу реагентної ванни. Проте шляхом істотного корегування коефіцієнта швидкості розчинення в чи у вона без належного обґрунтування рекомендується для застосуваннядля інших методів обробки свердловин, в яких крім кінетики розчи­нення потрібно враховувати дисперсно-конвективний перенос реаген­ту і продуктів реакції. Тому для кожного методу обробки свердловини він повинен бути встановлений дослідним шляхом і може бути реко­мендований для тих умов, при яких проведено його визначення. Тому подальше удосконалення моделей і методів розрахунку регенерації, насамперед, визначається особливостями застосованої технології об­робки свердловин.

Так, при найбільш ефективній і розповсюдженій на практиці цик­лічній обробці фільтра і прифільтрової зони в умовах зворотно­поступального руху підземних вод і при різних технологіях введення реагенту в свердловину необхідно розглядати і враховувати також процеси переносу і змішання реагентів і продуктів реакції з пластовою водою, які не вивчалися в попередніх моделях. Таким чином, у загаль­ному випадку ця задача масообміну повинна вирішуватися з урахуван­ням фактора гідродинамічної дисперсії (переносу за рахунок конвек-тивної дифузії) і необхідної при цьому знакозмінної конвекції (за ра­хунок конвективного переносу), а також впливу складу і концентрації реагенту на процес розчинення [4].

Отримані окремі рішення рівняння у вигляді джерела при відпо­відному формуванні для фази відкачки. Однак у цих рішеннях не пока­зана динаміка зміни в часі і в об'ємі фільтра, кількості введеного реа­генту у фазах закачування і відкачування, при вивченні їх у єдиному циклі «закачування - відкачування». При цьому не показана спільна динаміка взаємодії переносу реагенту і продуктів реакції в циклі «за­качування - відкачування».

Крім того, істотним недоліком запропонованої вище моделі є прийняття в основній моделі рівноважної кінетики масообміну між концентраціями реагенту й осаду, що зовсім не відповідає реальній картині розчинення.

Наведені апробації приведених залежностей по визначенню пара­метрів регенерації не дають можливості одержати їхню змістовну оці­нку, тому що необхідні вихідні параметри також визначаються на ос­нові цих досліджень, і тому інтегрально враховували вплив різних фа­кторів і суттєві недоліки, допущені і при реалізації запропонованих моделей. У зв' язку з викладеним, подальше удосконалення моделей і методів розрахунку хімічної реакції присвердловинної зони повинно здійснюватися і враховувати комплексний вплив зазначених факторів, фізико-хімічних і гідродинамічних особливостей протікання цих про­цесів у різних умовах і на їх базі створення більш надійних інженерних методів розрахунків хімічної реакції регенерації фільтрів, закольмато­ваних сполуками заліза.

1.Тугай А.М., Олійник О.Я., Тугай Я. А. Продуктивність водозабірних свердловин в умовах кольматажу. - Харків: ХНАМГ, 2004. - 240 с.

2.Тугай А.М. Расчет дополнительных сопротивлений кольматажа фильтра сква­жин // Программа и тезисы докладов XXXI науч.-техн. конф. преподавателей, аспиран­тов и сотрудников ХГАГХ. - Харьков: ХГАГХ, 2002. - С. 27-29.

3.Тугай А.М. Дослідження хімічного кольматажу свердловин сполуками заліза // Программа и тезисы докладов XXXIII науч.-техн. конф. преподавателей, аспирантов и сотрудников ХНАГХ. - Харьков: ХНАГХ, 2006. - С. 120-122.

4.Тугай А.М., Тугай Я.А. Кольматаж фільтрів і при фільтрових зон водозабірних свердловин та методи їх регенерації // Будівництво України. - 2002. - №5. - С. 27-31.

Отримано 16.10.2006

 

УДК 628.356

Ю.М.МЕШЕНГИССЕР, д-р техн. наук, А.И.ЩЕТИНИН, канд. биол. наук, М.А.ЕСИН

Группа компаний «Экополимер», г.Харьков

УДАЛЕНИЕ АЗОТА И ФОСФОРА АКТИВНЫМ ИЛОМ

Рассматриваются вопросы удаления из сточных вод соединений азота и фосфора биологическим способом. Показано влияние возраста ила на эффективность удаления соединений азота и фосфора.

В настоящее время одной из актуальных задач, требующих сроч­ного и квалифицированного решения, является эффективная очистка сточных вод от соединений азота и фосфора перед выпуском их в вод­ные объекты. Анализ норм сброса этих веществ в водоемы для Украи­ны, России, стран Евросоюза и Балтии показывает, что содержание общего азота должно быть не более 10 мг/л; содержание аммонийного азота - менее 0,4 мг/л; окисленные формы азота, в основном, нитраты не должны превышать 4-9 мг/л; содержание общего фосфора не долж­но превышать 1-2 мг/л, при этом фосфор ортофосфатов должен со­ставлять не более 0,2 мг/л [1].

Традиционная биологическая очистка сточных вод в аэротенках предназначена для удаления окисляющихся веществ и ее эффектив­ность для удаления биогенных веществ невысока. Как правило, кон­центрация минеральных форм азота не изменяется и в среднем состав­ляет 20 мг/л. Аммонийный азот может окисляться до нитратов (нитри­фикация), но до 80-х годов считалось, что это явление нежелательно и снижает эффективность целевого назначения аэротенков.

Концентрация фосфора ортофосфатов при традиционной биоло­гической очистке практически не изменяется, а иногда даже возрастает за счет гидролиза органического фосфора, поступающего с исходной

Страницы:
1 


Похожие статьи

А М Тугай - Узагальнення досвіду експлуатації водозабірних свердловин міст

А М Тугай - Аналіз процесів кольматажу і існуючих методів його врахування при визначенні продуктивності свердловин

А М Тугай - Існуючі методи відновлення продуктивності свердловин