Чи шкодить свердловині вібраційний насос Бурові ж водопроводи та опалення
При роботі будь-якої свердловини на пісок навколо неї у водоносній породі завжди утворюється так званий конус фільтрації (див. рис.):
При бурінні свердловини та виготовленні для неї фільтра сітка підбирається так, щоб розмір її осередку був дрібнішим за 60% піщинок, що оточують свердловину та складають водоносний горизонт. Крізь осередки такої сітки проскакують усі піщинки, які можуть, поки, нарешті, до сітки не підійде частинка, яка в ній застрягне. У зазорі між великою частинкою і дротом сітки заклинюються дрібніші частинки, в зазорах - ще дрібніші. Швидкість води в околиці свердловини при видаленні вдвічі зменшується вчетверо. Процес утворення цієї шахової структури йде тим повільніше, чим далі частка знаходиться від свердловини, і повністю припиняється, коли швидкість води на певній відстані від свердловини стає меншою за швидкість витання у воді дрібних частинок, що становлять водоносний горизонт.
Якщо конус фільтрації сформований правильно, то площа поверхні, через яку свердловина приймає воду, збільшується щодо площі сітки в 3...4 рази. Відповідно збільшується і дебіт свердловини.
Вода, як відомо, практично стислива, ударні хвилі та вібрації поширюються в ній дуже швидко і практично не втрачають при цьому своєї сили. За нашими даними, застосування вібраційного насоса в свердловині веде до наступних наслідків:
1. При постійній вібрації у свердловині піщинки навколо неї постійно перебувають у русі. Конус фільтрації мало формується. Дрібні піщинки не заклинюються в зазорах більших, а поступово обтікаючи великі, що вібрують, підходять до сітки, проходять крізь неї і накопичуютьсяу свердловині. Згодом у свердловині утворюється піщана пробка. Коли вона заповнює собою весь обсяг фільтрової частини, дебіт свердловини різко падає.
2. Якщо в свердловині встановлений фільтр не заводського виготовлення, а саморобний (а таких свердловин більшість), то при обмотуванні сітки дротом, що притискає її, завжди має місце слабина через нещільне намотування сітки на обсадну трубу і через неминучу кривизну дроту, що застосовується для намотування. Через постійну вібрацію в свердловині поступово кривизна дроту і сітки розпрямляється, і утворюються щілини між сіткою та обсадною трубою. Як правило, такі щілини утворюються у верхній частині фільтра, через них разом із водою в свердловину починає надходити пісок. Він швидко заповнює собою весь об'єм фільтра і дебіт свердловини падає. Вказана причина є однією з основних проблем для свердловин, які почали піскувати протягом перших трьох-чотирьох років експлуатації.
3. Якщо прибуренні свердловини були використані труби, що не зкручуються, а зварювані, то в місцях неякісного їх зварювання пісок тече крізь щілину в свердловину, а конус фільтрації, здатний утворити склепіння навколо щілини і перекрити доступ піску, утворитися не може через постійну вібрацію в свердловині. Цей ефект спостерігається і у випадках, коли через великий вік свердловини її обсадна труба в деяких місцях прогнила наскрізь, і тримається "на іржі". Якщо з іншим насосом такі свердловини можна використовувати ще багато років, то використання вібраційного насоса відразу і назавжди їх губить.
4. На завершення переліку можна навести абсолютно анекдотичний випадок, який один раз був у нашій практиці: вібраційний насос, з якого злетіло штатне противібраційне гумове кільце, стосувався своїм корпусом обсадної труби в свердловині. За 5 роківексплуатації він протер свій корпус наскрізь, протер свій двигун (!) до пакета сталевих пластин, незважаючи на це продовжував працювати, істер на третину сам пакет сталевих пластин. І нарешті протер обсадну трубу свердловини наскрізь. Загалом свердловини, в яких "все було добре, але з минулого місяця насос став гнати пісок" у 90% випадків оснащені вібраційними насосами.
Свердловини, у яких встановлені відцентрові насоси, перерахованих вище недоліків немає. Більше того якщо після очищення свердловини, що піскує, встановити в ній відцентровий насос, то в 90% випадків піскування припиняється і дебіт свердловини повністю відновлюється. А якщо після очищення такої свердловини навіть на хвилину включити в ній вібраційний насос, то фільтр свердловини може завалити піском дуже швидко - навіть лише через добу експлуатації.
І ще один факт, що не має прямого відношення до застосування в свердловинах вібраційних насосів, але стосується збільшення терміну експлуатації свердловин. З практики випливає, що свердловина служить дуже довго, якщо вона працює не більше ніж на 1/3 своєї максимальної продуктивності.
Пояснення цьому таке (воно дещо довго, і якщо Вас цікавлять лише висновки, то в принципі пояснення можете пропустити):
Якщо вибирати зі свердловини всю воду, яку вона може дати, наприклад, встановивши абсолютно герметично свердловинний оголовок, то дрібні піщинки, які завжди присутні у водоносному горизонті, будуть підніматися зі своїх місць потоком води, і будуть притягуватися до сітки, облипаючи її з усіх сторін щільною кіркою. Ця кірка утворюватиметься навіть, якщо сітка свердловини має відносно великі осередки.
Потужний насос у момент свого пуску (навіть плавного пуску) струшує весь конус, що утворився навколо свердловини.фільтрації, зазори між складовими конус частинками на якийсь час збільшуються, і в них приходять більш дрібні частинки. Струс за струшуванням вся сітка свердловини виявляється обліпленою дрібними частинками, що створюють для води дуже великий опір. І дебіт свердловини падає.
При максимальній водовіддачі піщаної свердловини 1...2 м3/година третина її максимальної продуктивності становить 600...700 л/хв, що повністю відповідає продуктивності "Малюка". На превеликий жаль, на українському ринку немає занурювальних відцентрових насосів, здатних створити достатній натиск і одночасно мають малу продуктивність, порівнянну з продуктивністю "Малюка". Тому єдиний вихід у цій ситуації - це встановлення в свердловині невеликого відцентрового насоса із встановленим на нього фітингом, що завужує вихід води з насоса до продуктивності "Малюка".
Звісно, таке завуження не рекомендовано виробниками відцентрових насосів, але т.к. вартість насоса набагато нижча від вартості свердловини, то на цей ризик доводиться йти, тим більше, що сучасні насоси відрізняються великою надійністю, і виходять з ладу від такого завуження дуже рідко.
Висновок: Вібраційний насос - це дуже вдала конструкція та завжди недороге виконання. Такий насос у заміському будинку необхідний, йому можна знайти десятки застосувань - від підживлення заповненої незамерзаючим теплоносієм системи опалення до перекачування забруднених вод із дренажів, але наша практика очищення та відновлення проблемних свердловин однозначно вказує, що застосування таких насосів для водопостачання призводить до значного скорочення терміну експлуатації. свердловин незалежно від їх віку, глибини, типу та конструкції.