سیستم‌ها و روش‌های احیاء چاه‌های آب

کلیات

چاه های آب پس از مدتی که از بهره برداری آنها می گذرد به علت عوامل مختلفی که در پی خواهد آمد دچار کاهش آبدهی شده و عملا ظرفیت یا بازدهی اولیه خود را از دست می دهند . عمر مفید چاه های آب بستگی به رعایت نکات فنی در زمان حفر و تجهیز و همچنین نگه داری و حفاظت از چاه در زمان بهره برداری دارد.

وقتی علل مشکلات چاه های آب در مورد انسداد و کاهش ظرفیت بررسی می شود ، اطلاعات مربوط به، سطح آب زیر زمینی، میزان پمپاژ، نتایج تجزیه شیمیایی آب چاه، آزمایش های بیولوژیکی، لوگ حفاری و لوله گذاری و همچنین تصاویر و فیلم های ویدئویی در شناخت مشکلات چاه های آب موثر است.  مزایای بازیابی چاه های آب:

الف) به دست آوردن ظرفیت ویژه

ب) کاهش هزینه پمپاژ

پ) افزایش طول عمر چاه

د) حل مسائل کیفیت آب (فیزیکی ، شیمیایی ، بیولوژیکی)

 

روش های احیاء چاه های آب

روش های احیاء چاه های آب به پنج دسته کلی تقسیم می شوند که در متن زیر راجب آنها توضیحاتی داده شده:

1) روش های شیمیایی : این روش ها با استفاده از مواد شیمیایی مانند اسید ها و اثر گذاری شیمیایی این مواد روی رسوب ها اقدام به پاکسازی و بهسازی چاه می کنند .

2) روش های مکانیکی : این دسته از روش ها با ایجاد نیروهای مکانیکی از مکانیزم های مکانیکی و اثر گذاری آنها بر رسوبات ، فرآیند پاکسازی را انجام می دهند.

3) روش های حرارتی : این روش ها بر مبنای تغییرات دما وئ موج های نیرویی ناشی از این تغییرات دما بر رسوبات اثر می گذارند و عمل پاکسازی را انجام می دهند.

4) روش های هیدرولیکی : در این روش جریان سیال عامل غلبه بر نیروهای چسبندگی بین رسوبات و دیواره ی لوله است.

5) روش های ضربان ساز : در این روش با ایجاد نیروی کششی و فشاری متناوب درون چاه بر نیروهای پیوند رسوبات با دیواره غلبه می کنند و عملیات پاکسازی را انجام می دهند.

جدیدترین و مدرن ترین روشی که امروزه در تمام دنیا از آن استفاده می شود روش شوک سیال است طبق تحقیقات و پژوهش های صورت گرفته این روش بازدهی احیاء بالایی دارد و برای همه ی گرفتگی ها اعم از فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و حتی افزایش کیفی آب چاه می تواند موثر باشد و میتواند دبی اولیه را به چاه آب برگرداند. روش شوک سیّال به عنوان یک روش پر بازده و به نسبت کم هزینه به عنوان روش اصلی بخصوص برای چاههای با رسوبات سخت انتخاب شده است. که روش ما برای احیاء جاه شوک سیال و گاهی اوقات برای کمک به احیاء از اسید شویی نیز استفاده خواهیم کرد.

 

چگونگی احیاء با استفاده از روش شوک سیال

این روش دارای چهار مرحله می باشد:

مرحله اول

مرحله اول عملیات احیاء به خارج شدن سیال با فشار بالا و زمان اندک می باشد. در این مرحله سیال که می تواند هوا یا گازهایی نظیر نیتروژن باشد ، با فشار ناگهانی از محل تعبیه شده در دستگاه شوک خارج شده و یک موج شدید به سیال داخل چاه وارد می کند.

 مرحله دوم

در این مرحله حباب سیال گسترش می یابد و به سیال داخل چاه سرعت بسیار زیادی وارد می کند. این سیال سرعت یافته به صورت جت عمل کرده و رسوبات را از دیواره و فیلتر جدا نموده و با خود می برد.

مرحله سوم

فشار سیال داخل لوله باعث از هم پاشیدن حباب سیال عامل می شود. در واقع سیال که رسوبات را با خود به داخل دیواره برده بود ، برای پر کردن جای حباب سیال عامل به داخل چاه باز می گردد که در این بازگشت تمام رسوبات را به داخل چاه می آورد .

مرحله چهارم

انفجار حباب سیال عامل باعث ایجاد موج ثانویه می گردد که خود عامل موثری در بازگشت و همچنین تکمیل فرآیند احیاء می باشد.

مزایای دستگاه شوک سیال نسبت به سایر روش های احیاء روش شوک سیال : بازدهی مناسب، آلودگی کم و بدون مواد مصرفی، بدون نیاز به فرایندهای شیمیایی ثانویه، زمان عملیات کم، عمق پاکسازی و احیاء خوب، سازگار با محیط زیست، تخریب حداقل

عملیات احیاء

در این مرحله پس از نصب و فرستادن دستگاه شوک سیال به داخل چاه ، عملیات احیاء باتوجه به داده های عملیات ویدئومتری شروع می گردد.

برای پاکسازی بسته به اینکه چه نوع چاه مورد احیاء قرار می گیرد به لحاظ جنس زمین ، دیواره های چاه ، فیلترهای چاه و دیگر شرایط چاه عملیات احیاء در آنجا صورت می گیرد. در این روش احیا ، به دلیل وجود ضربه ی سیال انرژی زیادی تخلیه می گردد.

این انرژی سیال باید در محل مناسبی تخلیه گردد تا احیاء چاه به نحو احسن صورت پذیرد برای احیاء به روش شوک سیال غیر از شرایط اقلیمی چاه ، میزان و دفعات شوک وارده به چاه نیز اهمیت ویژه ای دارد. زیرا اگر در محلی از چاه دفعات زیادی شوک سیال زده شود میتواند باعث آسیب رساندن به دیواره یا فیلتر چاه شود به همین منظور مطالعات اقلیمی و تحلیل های مهندسی لازم است که محل مناسب تخلیه ی سیال و همچنین حجم سیال و تعداد دفعات شوک را تعیین کند تا کمتارین آسیب به چاه برسد و عملیات احیا با موفقیت به پایان برسد.

فشار کاری دستگاه شوک سیال از 30 تا 200 بار می باشد که طبق نظر کارشناس در نقاط مختلف چاه وارد می شود ، همچنین دستگاه تا عمق 300 متر می تواند عملیات احیاء انجام دهد.

• شکل-7 مراحل اجرای فرایند احیا با روش شوک سیال گازی (تصویر از چپ به راست)
• شکل-8 اسکرین قبل و بعد از عملیات احیا
• شکل-9 خارج کردن رسوبات بعد از عملیات احیاء

 

استفاده از اسید ها در احیاء چاه های آب (به عنوان روش تکمیلی)

هنگامی که کارشناس تشخیص دهد چاه قبل از عملیات احیا توسط دستگاه شوک سیال نیاز به اسید شویی دارد به علت وجود میکروب و گرفتگی های بیولوژیکی در سطح بالا و وجود گرفتگی های شیمیایی که دستگاه شوک سیال نتواند به تنهایی باعث از بین رفتن این گرفتگی ها شود از روش اسید شویی به صورت مکمل در کنار روش شوک سیال مورد استفاده قرار می گیرد.

اسیدها در از بین بردن رسوبات شیمیایی در آبخوان های سنگی کربناته و انحلال اکسیدهای آهن و منگنز و رسوبات کربناته مورد استفاده قرار می گیرند . اسیدها همچنین با ایجاد شوک یونی به میکروفلورای موجود در آب هایی با وضعیت قلیایی و اسیدی معمولی ، خاصیت ضد باکتریایی و میکروبی نیز دارد.

• شکل-10 مراحل روش احیاء با تزریق اسید به داخل چاه