Научные статьи

Возврат работоспособности скважин на воду при риск-событии кольматации фильтра на основе теории катастроф

А.А.Цымбалов

Библиографическая ссылка на данную статью (ГОСТ): Цымбалов А.А. Возврат работоспособности скважин на воду при риск-событии кольматации фильтра на основе теории катастроф [Электронный ресурс] / А.А.Цымбалов.- М.2018. - Режим доступа URL: http://doktorsc.ru/index.php/nauchnye-stati/110-vozvrat-rabotosposobnosti-skvazhin-na-vodu-pri-risk-sobytii-kolmatatsii-filtra-na-osnove-teorii-katastrof

Аннотация:

В работе анализируется процесс возврата работоспособности закольматированных скважин на воду, каптирующих пласты  водонасыщенных грунтов   на основе  теории катастроф. Сделаны выводы: 1.Низкий уровень технической культуры инженерных служб предприятий приводит к запущенности ведения планово-предупредительного ремонта водозаборного сооружения. 2. Восстановление работоспособности скважин при отсутствии проведения ТО и КР в процессе эксплуатации рассматривается с учетом теории рисков на основе «принципа персонифицированного подхода». 3.Возврат работоспособности закольматированных скважин опирается на теорию катастроф. Работа выполнена в рамках Программы  НИР НО «Архимед» Аrh. № ТЭР-R 642012-0001.000 «Исследование процессов кольматации околоскважинной среды и разработка методов декольматации водопропускных устройств».                                                                                            

Ключевые слова: водозаборная скважина, кольматант, декольматация, теория катастроф, риск-событие

 

Скважина является водозаборным, инженерным сооружением с целью добычи и использования подземных вод, требующим для надежной эксплуатации проведения комплекса технических мероприятий в течение жизненного цикла [4].

Опыт ООО НО «Архимед» в работе с водозаборными скважинами на территории Саратовской области (обследование технического состояния, диагностика, ремонтно-восстановительные работы (РВР), профилактика кольматации) показал низкий уровень технической культуры в обслуживании инженерных систем, в том числе скважинных водозаборов. Слабый контроль эксплуатационных параметров, запущенность в ведении системы планово-предупредительных работ приводит водозаборное сооружение в режим ЧС, после которого методы ремонта принимают реанимационную направленность [3] с резким снижением жизненного цикла скважины.

Анализ ООО НО «Архимед» компаний по РФ, относящихся к водоканализационному хозяйству, и осуществляющих буровые, сантехнические, канализационные работы, установку и продажу насосного скважинного оборудования показал, что они пробуют параллельно своему основному профилю, расширяя линейку услуг, заниматься регенерацией скважин. Применяют они обычно самые простые элементы: ерши, желонки, делают прокачку скважин насосами. Порой проводят чистку скважин оборудованием предназначенным для очистки систем канализации. Их работа в основном направлена не на восстановление дебита скважины, а на временное улучшение санитарно-химического состояния воды в скважине. Как правило, у этих компаний зачастую полностью отсутствует специализированное оборудование, а самое главное - техническая грамотность ведения РВР, навыки и практика. После работы таких организаций на скважинах приходиться дополнительно вести усиленные работы над фильтром скважины из-за их не профессионального вмешательства. Иногда «работа» подобных специалистов приводит к полной потери водообеспеченности скважин [8].

При отсутствии планируемых ТО и КР в течение срока эксплуатации восстановление работоспособности скважины рассматривается с учетом теории рисков и технологии устойчивого развития объекта как природно-технической и социальной системы с применением «принципа персонифицированного подхода» [2]. Данный подход рассматривает три ситуации состояния объекта: штатное, аварийное, катастрофическое. Степень каждого состояния характеризует возврат их сложившегося состояния в штатное с определенной долей вероятности.
Катастрофическое состояние объекта это чрезвычайное событие, перевод которого в устойчивое развитие объекта требует цикла технических операций с переводом системы из менее предпочтительного (в данном случае ЧС) в более предпочтительное состояние в пределах допускаемого риска не разрушения системы. За счет внешнего воздействия от МРС-СИЦА у закольматированной скважины имеется два варианта развития события: а) переход в новое состояние с сохранением свой целостности; б) переход в новое состояние с необратимыми структурными разрушениями околоскважинной зоны.

Таким образом, на основе теории катастроф [1] переходные процессы инициируют запуск процессов, которые делают перестройку структуры закольматированного водонасыщенного околоскважинного пространства с созданием нового равновесного состояния или могут завершиться катастрофой [6,7].

Выводы:

1.Низкий уровень технической культуры инженерных служб предприятий приводит к запущенности ведения планово-предупредительного ремонта водозаборного сооружения.
2. Восстановление работоспособности скважин при отсутствии проведения ТО и КР в процессе эксплуатации рассматривается с учетом теории рисков на основе «принципа персонифицированного подхода».
3.Возврат работоспособности закольматированных скважин опирается на теорию катастроф.

Работа выполнена в рамках Программы НИР НО «Архимед» Аrh. № ТЭР-R 642012-0001.000 «Исследование процессов кольматации околоскважинной среды и разработка методов декольматации водопропускных устройств: п.п. «а» - «е»; разд.1,разд.2.».

Библиографический список

1. Арнольд В.И. Теория катастроф.М.:Наука,1990.128с
2.Дзекцер Е.С., Пырченко В.А. Технология обеспечения устойчивого развития урбанизированных территорий в условиях воздействия природных опасностей.М.: Изд-во ДАР/ВОДГЕО,2005.166с.
3.Цымбалов А.А. Регенерация подземных источников при проведении восстановительных работ после чрезвычайных ситуаций / А.А.Цымбалов // Анализ, прогноз и управление природными рисками в современном мире: сб. науч. тр. Рос.акад.наук, Ин-т геоэк.РАН, Всерос.НИИ по проб. ГО и ЧС по материалам 9-ой междун. науч.-практ. конф. «Геориск-2015» в 2-х т., Т.2.; под ред. акад. РАН В.И.Осипова. М.: РУДН,2015. С.415-419.
4.Цымбалов А. А. Методы ремонтно-восстановительных работ как показатель долговечности скважинных водозаборов на территории Саратовской области. / А.А.Цымбалов // Мелиорация и водное хозяйство: проблемы и пути решения / Костяковские чтения (29-30марта 2016г., г.Москва): сб. докл. межд. науч.-прак. конф. РАН, ФГБНУ ВНИИГиМ. в 2-х т., Т.1. М.: Изд-во ВНИИА,2016.С.127-131.
5.Цымбалов А.А.Ресурсосберегающая и энергоэффективная технология регенерации скважин применительно для строительного комплекса и ЖКХ / А.А.Цымбалов //Ресурсо-энергоэффективные технологии в строительном комплексе: сб. научн. тр. Сарат. гос. техн. ун-т. по материалам 3-й Международной научно-практической конференции в 2-х т., Т.2. Саратов: СГТУ, 2015.С.23-26.
6. Цымбалов А.А. Объяснение физических явлений и процессов декольматации околоскважинной зоны с применением математического моделирования // Приложение математики в экономических и технических исследованиях: сб. науч. тр. Магнитогорск. гос. техн. ун-та.Т1. №7. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та, 2017.С.199-204.
7. Цымбалов А.А. Методические подходы в решении прогностических задач по декольматации околоскважинных зон на основе математического моделирования // Приложение математики в экономических и технических исследованиях: сб. науч. тр. Магнитогорск. гос. техн. ун-та. Т1. №7. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та, 2017.С.204-210.
8. Цымбалов А.А. Межремонтный период регенерации водозаборных скважин // Водоснабжение и санитарная техника.2017.№10.С.20-25.