کارشناسی مفهوم علمی ۲۸ اردیبهشت ۱۳۹۷ زمان خواندن: ۳ دقیقه

روش های آب زدایی از حفاری و نکات کلیدی آنها

در این پست می‌خوانید:

روش هایی که برای آب زدایی از حفاری ها مورد استفاده قرار می گیرند شامل انتخاب روش آبگیری، تعیین پارامتر هیدرولیکی، تعیین ظرفیت چاه و برآورد تعداد چاه ها می باشند. در این مقاله به نکاتی در رابطه با آبگیری از حفاری ها می پردازیم، با ما همراه باشید.

1 . انتخاب روش آب زدایی در حفاری ها

انتخاب روش مناسب برای آب زدایی از حفاری ها اولین مرحله برای اجرای طرح آبگیری است. جدول 1 می تواند برای انتخاب روش مناسب آبگیری بر اساس نوع خاک و عمق حفاری استفاده شود.

جدول 1 . انتخاب روش آب زدایی از حفاری ها بر اساس نوع خاک منطقه و عمق حفاری

معادل انگلیسی هر یک از روش های ذکر شده در جدول بالا به شرح زیر است :

1 . Open sump (لجن و کثافت باز)

2 . Well point (نقطه چاه)

3 . Vacuum well point (نقطه چاه خلاء)

4 . Electro-osmosis (الکترواسمز)

5 . Deep well (چاه عمیق)

6 . Deep well + auxiliary vacuum pumps (چاه عمیق با پمپ های خلاء کمکی)

شکل 1 . آب زدایی از حفاری با روش مجرای باز لجن و کثافت

شکل 2 . کاهش سطح آب حفاری با روش نقطه چاه

شکل 3 . کاهش سطح آب حفاری با روش چاه عمیق

2 . تعیین پارامتر هیدرولیکی

تعدادی پارامترهای هیدرولیکی وجود دارند که باید براساس فرمول های تجربی مورد استفاده قرار گیرند. به عنوان مثال، لازم است که ضریب نفوذ پذیری را تنها در صورت استفاده از فرمول تعادل مانند معادله تعادل Thiem مورد ارزیابی قرار دهیم. ضریب نفوذپذیری را می توان با استفاده از آزمایش های پمپاژ، آزمایش هد افتان، آزمایش هد ثابت یا فرمول های تجربی محاسبه کرد. روش قابل قبول برای محاسبه ضریب نفوذ پذیری فرمول های تجربی و آزمایش پمپاژ است. آزمایش های هد ثابت و هد افتان مطلوب نیستند زیرا دست خوردگی در نمونه خاک موجب می شود تا نفوذپذیری برای خاک در محل به درستی محاسبه نشود. اگر معادله غیر تعادلی (به عنوان مثال معادله Theeis و Jacob) مورد استفاده قرار گیرند، ضریب انتقال و ضریب ذخیره سازی باید محاسبه شوند. ضریب انتقال برابر ضریب نفوذپذیری ضربدر 10 برابر ضخامت آبخوان است. ضریب ذخیره سازی نیز بین 0.0005 تا 0.001 متغیر است.

3 . تعیین ظرفیت چاه

ارزیابی ظرفیت چاه بسیار مهم است چرا که ظرفیت چاه پارامتری کلیدی برای طراحی و برآورد هزینه اجرایی فرآیند آبگیری است. فرمولی تجربی برای تخمین ظرفیت چاه ارائه شده است (فرمول 1). این فرمول را می توان به صورت زیر بیان کرد :

فرمول 1

که در آن :

Q_w= ظرفیت تخلیه چاه (با واحد متر مکعب بر ثانیه)

h_w= تراز آب زیرزمینی که آب زیرزمینی در چاه جریان می یابد (با واحد متر)

r_w= شعاع چاه (با واحد متر)

k = ضریب نفوذپذیری

شکل 4 . ظرفیت چاه

باید بدانید که ارزیابی و تخمین h_w بسیار دشوار است، به همین دلیل است که فرض بر این است که h_w برابر با سطح آب زیرزمینی در محدوده چاه عمیق در برآورد اولیه است. از آنجا که محاسبات ظرفیت چاه قابل ملاحظه و قدری پیچیده است، ارائه یک شاخص ایمنی بسیار توصیه می شود. این امکان وجود دارد که ظرفیت چاه را با استفاده از آزمون پمپاژ تخلیه مرحله ای محاسبه کنید که قابل اعتماد تر از ظرفیت محاسبه شده برای چاه با استفاده از فرمول تجربی است.

4 . تخمین تعداد چاه ها

به طور کلی، سطح آب زیرزمینی باید در حدود 0.5 تا 1 متر پایین تر از سطح پایینی حفاری باشد تا سطح پایینی حفاری خشک نگه داشته شود. این فاصله 0.5 تا 1 متری نمی تواند به دست آید، مگر اینکه تعدادی چاه حفاری ایجاد شود.

مراحل مورد نیاز برای برآورد تعداد چاه ها عبارتند از:

1 . محاسبه مقدار کل آب مورد نیاز برای پمپاژ با استفاده از معادله تجربی تعادل یا معادله تجربی عدم تعادل، همانطور که در بالا توضیح داده شده است (تعیین پارامترهای هیدرولیکی).

2 . محاسبه ظرفیت هر چاه با استفاده از معادله 1

3 . محاسبه تعداد چاه ها با تقسیم مقدار کل آب مورد نیاز برای پمپاژ بر ظرفیت یک چاه.