197374. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy vízbefogadóképességű és nagy fajlagos térfogatáramú víztermelő kutak fúrására laza szerkezetű, nyomás alatti (feszített víztükrű) vízadórétegben fúrás alatti max. üregképzéssel, kavicsolással
2 197374 3 A találmány tárgya eljárás nagy vízbefogadóképességű és nagy fajlagos térfogatáramú kutak fúráséra laza szerkezetű nyomás alatti (feszített víztükrű) vizadórétegben, ahol a viadórétegig lefúrnak, a furatot lecsövezik, és a laza szerkezetű vízadórétegben üreget képeznek a homok eltávolításával. Ismeretes a 2251/PA-1344 számú magyarországi szabadalmi bejelentésből eljárás rétegzárószerkezetes kút fúrására és kiképzésére, főleg vizkúthoz, amelynél vizadórétegeken átfúrt lyukba csőrakatot építenek. A megoldás lényege, hogy a felső laza réteget kizárva, azonos átmérőjű béléscsőrakat számára a vlzadórétegeken átmenő lyukat fúrnak, a vizadórétegek szintjeit geofizikai mérésekkel meghatározzák, a béléscsőrakatot két vagy több vízadórétegnek megfelelően összeállítják és beépítik, béléscsőbe egy csőre szerelt szerkezetet rugalmas cső középszintjéig vízadórétegenként süllyesztik, a csövön a szerkezetre adott hidraulikus nyomással lyukfal és a béléscső közti gyürűsteret rétegelzárószerkezet kitágításával ideiglenesen zárják, a vizadóréteg vizét a béléscsörakat szűrőcsövén át felszínre szívatják, a víz mennyiségi és vegyi vizsgálatait elvégzik, az utóbbi műveleteket a mélyebben fekvő vizadórétegeknél a magasabban fekvő vizadórétegek ideiglenes kizárásával folyamatosan elvégzik, a gyűrűsteret cementezőszelepen véglegesen cementezve, illetve célszerűen 100 m-ig ismert módon ejtőcsővel cementezve zárják, a kút vízadórétegenkénti lépcsőzetesen irányított indításakor kiképzett aknájából a szűrő résméreténél kisebb szemcséjű réteganyagot a vízzel felszínre hozatják és az aknát homokozószelepen át kedvezőtlen rétegviszonyok esetén 1,5 - 3,5 mm szemcséjű kaviccsal, vagy durva homokkal feltöltik és a kútkiképzést befejezik. A megoldás hiányossága, hogy a beépített nagy ellenállású szűrőn keresztül kicsi az üregelést létrehozó homokkitermelés hatásfoka és Így nem alkalmas a maximális üregkiképzé8re, továbbá az egycsöves kútszerkezet nem teszi lehetővé a kavicsolást gravitációs és csőközti, tehát ellenőrizhető módon. A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölése, új eljárás kidolgozása, amely segítségével egyszerűen, olcsón és gyorsan lehet kutat fúrni. A találmány feladata maximális üreg elkészítésével kutat kiképezni. A találmány kidolgozásához az a felismerés vezetett, hogy rájöttünk arra, akkor tudunk nagyobb üreget kialakítani, ha legalább a belső súrlódási szögnek megfelelő beömlési felületű üreget képezünk ki. A kitűzött feladatot a bevezetőben említett eljárásnál úgy oldottuk meg a találmány szerint, hogy a laza szerkezetű, nyomás alatti (feszített víztükrű) vizadóréteg legalább a belső súrlódási szögének megfelelő beömlési felületű üreget megszívással és/vagy nagynyomású víz és/vagy levegő benyomatásával alakítjuk ki, majd pedig a szűrőeső és az üregfal közötti teret kikavicsoljuk. A kiüregelést és a homokkiszállltás hatásfokának növelése céljából előnyös az olyan foganatositási mód, ahol a bevezetett nagynyomású víz és/vagy levegő nyomását szakaszosan megváltoztatjuk. A talaj laza szerkezete függvényében, valamint szabályos üregkészitéshez célszerű az olyan foganatositási mód, ahol a bevezetett nagynyomású víz és/vagy levegő nyomását folyamatosan megváltoztatjuk. Az üregelés hatékonyságának fokozására és meggyorsítására lehetséges olyan foganatosítási mód, ahol a fúrófejet és/vagy a termelőcsövet axiálisan folyamatosan mozgatjuk. A találmányt az alábbiakban kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben. Kisszelvényű előfúrás és a geofizikai mérések alapján meghatároztuk a víztermelésre és a víztermelő réteg feletti saruzárásra alkalmas rétegsort. Az előfúrt lyukat a saruzárás helyéig olyan átmérőjűre bővítettük ki, amely biztosítja a saruzáró béléscső és a szűrőeső (például ja' 241-133 mm csőrakatnál) közötti szelvényben a kavicsolás kifogástalan foganatositási lehetőségét. Ez után átharántoltuk a vízadóréteget, ami megoldásunk lényege. Ehhez balöblitéses, vagy fordított öblítéses (légemeléses, szívófúrásos, stb.), tiszta vizöblítéses módszert használtunk. Az üregelés hatásfokét úgy fokoztuk, hogy az üregelést végző nagynyomású viz és/vagy levegő nyomását szakaszosan, hirtelen megváltoztattuk, továbbá a nyomás alatti vizet és/vagy levegőt bevezető mozgatófejet axiálisan mozgattuk. Az üregelést egészen addig végeztük, amíg a legnagyobb dinamikus nyomás változás mellett homokmentessé nem vált az üregelő viz. A kavicsolás szükséges mértékét a kitermelt homok mennyiségéből határoztuk meg és így ellenőriztük a folyamatot. A találmányunk szerinti eljárással olyan kút fúrható, amely befogadóképessége és fajlagos térfogatárama a körülmények közötti legnagyobb lehetséges értéket gyakorlatilag eléri, a homokréteg belső súrlódási szögének megfelelő, azaz maximális térfogatú üreg alakul ki, amely alakja lecsonkított csúcsára állított kúp. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás nagy vízbefogadóképességű és nagy fajlagos térfogatáramú kutak fúrására laza szerkezetű nyomás alatti (feszített víztükrű) vízadórétegben, ahol a vízadórétegig lefúrunk, a furatot lecsövezzük, és a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
