ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ИСКУССТВЕННЫМ ПОПОЛНЕНИЕМ ЗАПАСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Т.В. Мельникова

Аспирант кафедры «Пожарная безопасность и гражданская защита» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Одной из важнейших социально-технических проблем мировой экономики является возрастающий дефицит питьевой воды, обусловленный интенсивным ростом её потребления и одновременным сокращением ресурса поверхностных источников. В этой связи характерной тенденцией становится рациональная эксплуатация подземных источников водоснабжения с искусственным пополнением запасов подземных вод. Сдерживающим фактором их широкого развития, является проблема обеспечения высокой степени эксплуатационной надежности и безопасности, как водозаборных, так и поглощающих скважин, обусловленная комплексом физико-химических процессов кольматации в структуре пород их призабойных зон, что соответственно, снижает фильтрационную способность последних.

Однако, полностью, предотвратить процесс кольматации пласта не возможно. Вопрос состоит в том, что необходимо предпринять при проведении различных технологических воздействий на пласт, во-первых, чтобы как можно меньше нанести ему вред; во-вторых, для строительства и эксплуатации скважин применять такие технологические жидкости, которые в наименьшей степени загрязняли бы его, сохраняли или восстанавливали проницаемость призабойной зоны; в-третьих, обеспечивали бы экологически безопасное строительство и эксплуатацию водозаборных и поглощающих скважин в системе искусственного пополнения подземных вод, что позволит повысить эксплуатационную надежность и безопасность системы водоснабжения.

В результате проведенных экспериментальных исследований:

1. Была установлена способность безглинистых биополимерных буровых растворов на основе полисахаридных полимеров с добавлением кислоторастворимого кольматанта формировать в призабойной зоне изолирующий слой, снижающий отрицательное воздействие промывочной жидкости на коллекторские свойства пород, надёжно кольматировать пристенную зону, сохранять естественную проницаемость пластов на 70 – 80 %, обеспечивать экологически безопасное строительство водозаборных и поглощающих скважин, и создать условия для их дальней безопасной эксплуатации.

2. Вторым направлением работ по повышению уровня экологической безопасности стала разработка кислотных составов, состоящих из: 12% и 24% растворов соляных кислот с добавлением комплексообразователя и ингибитора, для восстановления фильтрационно-ёмкостных свойств призабойной зоны скважин.

На рис. 1 представлен эксплуатационный эффект от разработок.

а б

Рис. 1. Эксплуатационный эффект от разработок: а – биополимерного бурового раствора с кольматантом при строительстве скважин, в сравнении с ранее используемым глинистым; б - соляно-кислотных растворов, в сравнении с ранее используемой обработкой призабойной зоны соляной кислотой (СКО).

Как показали проведенные экспериментальные исследования, применение данных разработок позволит сохранить (восстановить) проницаемость в призабойной зоне и обеспечить надежность и безопасность систем водоснабжения градостроительных комплексов.