Hidraulična impulsna metoda za oporavak bušotina za vodu

U radu je prikazana hidraulična metoda koja primenjuje hidro impulse za povećanje i/ili oporavak proizvodnih kapaciteta bunara i bušotina kao i za regeneraciju piezo bunara. Osnovni fizički princip rada stvaranja impulsa je trenutna ekspanzija visoko kompriminovanog gasa ili tečnosti. Impulsni generator je opremljen sistemom ventila koji su sposobni da oslobode akumulisanu energiju u obliku visokog pritiska gasa (ili vode) i u veoma kratkom intervalu vremena (milisekunde) otvaranjem velikog otvora čime se stvara hidraulični udarni talas.

  

  Naizmeničnom smenom ovih efekata, udarnog i usisavajućeg talasa,  proizvodi se efekat oslobađanja finih frakcija, sintera, sedimentnih naslaga itd. koje su unete u ispunu filtera i porni prostor vodonosne formacije.  Prikazano je nekoliko primera upotrebe ove metode.

 

Uvod

 

  Ako delujemo hidro impulsima na filter i formaciju u blizini filtera u bušotinama, možemo uticati na materijal koji je deponovan u fiflteru i u blizini filtra. Ove impulse možemo proizvoditi mehaničkim putem ili elektromehaničkim putem. U ovom radu razmatramo mehaničku metoda kojom se stvraju hidraulični impulsi.  Impulsna sistem «Hydropuls» je metoda primene hidro impulsa za povećanje i/ili oporavak proizvodnih kapaciteta bunara i bušotina kao i za regeneraciju piezo bunara i bušotina. Ovu metodu izvodi firma Aquanova.

  Osnovni fizički princip rada stvaranja impulsa je trenutna ekspanzija visoko kompriminovanog gasa ili tečnosti. Ovaj princip je u upotrebi početkom pedesetih godina prošlog veka kako u seizmičkim istaživanjima tako i u proizvodnji nafte i gasa sa različitim zadacima. Početkom devedesetih prva modifikacija impulsne tehnike razvijena je za proces oporavka, regeneracije bunara.

  Glavna prednost ove metode je sa ekološke tačke gledišta da je kompletno neškodljiva, jer za vreme primene nema opasnih efekata na okolinu, jer nema prodiranja u bušotinu štetnih materijala kao što su hemikalije i eksplozivni gasova.

 

 Princip rada

 

  Princip rada je zasnovan na činjenici da pulsiranje malih porcija gasa (ili vode) koji se nalazi pod visokim pritiskom a relizovano impulsnim generatorom (koji se zapušta u bunar ili bušotinu na fleksibilnom crevu) stvara niz impulsa pritiska. Impulsni generator je opremljen sistemom ventila koji su sposobni da oslobode akumulisanu energiju u obliku visokog pritiska gasa (ili vode) i veoma kratkom intervalu vremena (milisekunde) otvaranjem velikog otvora čime se stvara hidraulični udarni talas. U isto vreme zahvaljujući trenutnoj promeni zapremine dolazi do efekta kavitacije, stvaranje «vakumskog mehura», koji proizvodi «usisavajući talas» po kolapsu mehura.

  Naizmeničnom smenom ovih efekata, udarnog i usisavajućeg talasa,  proizvodi se efekat oslobađanja finih frakcija, sintera, sedimentnih naslaga itd. koje su unete u ispunu filtera i porni prostor vodonosne formacije (akvifajera). Ovako oslobođene čestice transportuju se usisnim talasom u centar bunara odakle se potom ispumpavaju. Proces je certifikovan po DVGW tehničkom biltenu W 130.

  Karakteristika postupka

 

  Najvažnije karakteristike postupka generisanja impulsa su:

• brzina stvaranja impulsa je 2000 m/s, aproksimativno i može se podešavati u specifičnom opsegu tokom operacije
• stvaranje mekih impulsa, zahvaljujući čime se mogu tretirati razni materijali od kojih su izrađeni filteri, primer polivinil hlorida (PVC), kamen itd.
• stvaranje niza impulsa pritiska može se menjati tokom operacije radi prilagođenja karakteristikama bunara i mogu biti «više intenzivni» ili «više nežni»
• nivo inicijalnog pritiska impulsa može se takođe menjati i time prilagoditi uslovima u bunaru
• brza, isplativa aplikacija sa malim operativnim troškovima.

  Prednosti

 U odnosu na druge tehnologije prednost  ‘’hidropuls” tehnologije u dubini delovanja u susedne slojeve (do 25 m), stoga otvarnje pora u slojevima za vodu, pokreće prisutne nečistoće i preuređuje ”gravel pak”. Proces posebno pripremljen pruža mogućnost specijalno usmereni tretman prema lokalno jako zaprljane slojeve. Sa¸ekološke tačke gledišta ‘’hidropuls” je kompletno neškodljiv, jer za vreme primene nema opasnih efekata na okolinu, jer nema prodiranja u bušotinu štetnih materijala kao što su hemikalije i eksplozivni gasova.

  Pre primene ove metode potrebno je snimiti stanje u bušotini sa bušotinskom video kamerom. Kada se na osnovu snimka i drugih podataka o bušotini donosi se odluka da se na konkretnoj bušotini može primeniti ”hidropuls” tehnologija. Na slici 1. prikazana su dva primera primene hidro-impulsne metode. Iznad su dati snimci bušotina pre delovanja hidro impulsa, a dole posle delovanja impulsa.

 

Slika 1. Primeri primene hidraulične impulsne metode. Gore su prikazane bušotine pre primene, a dole posle primene

 

  Sastav opreme 

 

  Da bi se mogla primeniti hidro-imulsna metoda, potrebno je imati odgovarajuću opremu. S obzirom na zadatke koje treba da ostvari oprema je prilično kompleksna. Na slici 2. prikazani su delovi opreme. Kompresor ili boca pod pritiskom (1) treba da obezbedi vazduh pod određenim pritiskom. Elektrićni generator (2) treba da generiše potrebnu električnu energiju. Na bunju (3) se nalazi savitljivo crevo (6) preko kog se prenosi vazduh pod pritiskom u bušotinu. Od dužine creva zavisi dubina primene. Uobičajeno je da je dužina creva oko 300 m, a može da bude i duže. Čitav postupak se upravlja preko upravljačke jedinice (4). Za spuštanje creva služi nam tronožac sa koturačom (5). Impulse u bušotini stvara impulsni generator (7). Oslobodjene čestce I materijal treba izbaciti napolje, za šta nam služi dubinska pumpa (8).

 

  U tabeli 1 date su karakteristike tri tipa generatora. Oblasti primene su bunari i istražne bušotine i injekcioine bušotine. Dati su prečnici bušotina i i dubine rada. Dalje date su karakteristike generatora:  dužina impulsnog  generatora, prečnik impulsnog  generatora, težina i radni pritisak, kojim može biti podešljiv. Važne karakteristike su i ubačena energija kod jednog tretmana i bočna dubina delovanja impulsa u sloju.
   
  Na slici 3. prikazan je izgled generatora i bubnja sa savitljivim crevom, kao i jedan snimak delovanja impulsa na vodu u buretu.
 

Slika 2. Prikaz opreme koja se koristi za hidroimpulsnu metodu

 

1.    kompresor ili boca pod pritiskom
2.    električni generator
3.    bubanj sa fleksibilnim crevom električno pogonjen
4.    kontrolna-upravljačka jedinica
5.    tronožac sa koturačom i meračem dubine
6.    fleksibilno crevo visokog pritiska
7.    generator impulsa
8.    dubinska pumpa
9.    filterska cev sa ispunom
10.    vodonosni sloj (akvafajer)

 

Tabela 1. Karakteristike impulsnih generatora

 

 

Slika 3. Prikaz opreme

 

Praktični primeri

 

  U tabeli 2 prikazane su oblasti primene hidro-impulsne metode. Vidi se da su primene za: Izdvajanje sirovog materijala, regeneraciju bušotina i za seizmiku. U tabeli su prikazane: tehnologija, dubina primene, opseg  prečnika bušotina i materijali za radne cevi.

  U tabeli 3 prikazana su četiri primera primene ove metode. Prikazani su primeri za izbacivanje sirovog materijala iz dubljih bušotina i u plićim bušotinama. Vidi se da je u svim ovim bušotinama povećana proizvodnja vode.