Состав и структура кольматирующих отложений

В большинстве случаев осадки, кольматирующие фильтры и при-фильтровые зоны скважин, являются многокомпонентными и могут содержать одновременно соли железа, марганца и их гидрооксиды, карбонаты кальция или магния, соединения кремнекислоты и суль­фиды, а также песок и глину. Они осаждаются на поверхности фильтров и в порах прилегающих водоносных пород под действием

силы тяжести или адсорбируются под действием сил поверхностного натяжения. Со временем осадки обезвоживаются и уплотняются.

Отложения имеют рыхлопористую и конгломератовидную струк­туру и на различных стадиях образования характеризуются раз­личной прочностью и активностью к вступлению в реакцию. В началь­ной стадии образования они имеют сравнительно небольшую проч­ность и легко могут быть удалены при использовании любых мето­дов обработки скважин.

Рыхлопористые образования характерны для осадков биологи­ческого происхождения. Они имеют незначительную прочность и при высыхании легко разрушаются. Образование конгломерато-образных осадков связано с процессами химической и механической цементации прилегающих к фильтру водоносных пород или гравий­ной обсыпки химическими отложениями. Такие осадки характеризу­ются высокой прочностью, которая с течением времени увеличива­ется.

В процессе эксплуатации скважин осадки отлагаются на внутрен­ней и наружной поверхностях и в проходных отверстиях фильтров, между каркасом и водоприемной поверхностью, в гравийной об­сыпке, в породах, прилегающих к фильтру, на насосном оборудо­вании и водоподъемных трубах. Интенсивность кольматации в зна­чительной степени зависит от конструкции фильтров.

В наибольшей степени подвержены механической и физико-химической кольматации сетчатые фильтры, имеющие наибольшие входные сопротивления, способствующие увеличению скорости дви­жения воды, турбулизации и сильному перемешиванию потока в прифильтровой зоне. При отборе воды посредством фильтров с сет­ками большая часть осадков скапливается непосредственно у водо­приемной поверхности; глубина кольматажа прифильтровой области, как правило, невелика и обычно не превышает 10 — 15 см. Такие фильтры имеют ограниченную механическую прочность, которая в процессе эксплуатации скважин снижается вследствие электрохи­мической коррозии каркаса и сетки. В связи с этим очистка сетчатых фильтров от кольматирующих отложений представляет значитель­ную сложность.

В меньшей степени подвержены кольматации щелевые и прово-лочно-каркасные фильтры, которые по сравнению с сетчатыми имеют меньшие потери давления и оказывают не столь значительное влияние на физико-химические изменения в окружающем водоносном слое. Такие фильтры имеют значительную механическую прочность, что уменьшает опасность их повреждения или разрушения при исполь­зовании известных способов восстановления производительности скважин.

Пористые фильтры блочного типа (керамические и гравийно-клеевые) обычно имеют высокий первоначальный дебит, который в процессе эксплуатации резко снижается вследствие интенсивной кольматации механическими примесями и осадками.

При ремонте скважин важной задачей является правильное определение причин, вызвавших уменьшение производительности скважин.