Mélyfúrás-geofizika, kútvizsgálat

Átírás

1 Vízkútfúró tanfolyam május 23. Mélyfúrás-geofizika, kútvizsgálat (előadás és műszerbemutató) Szongoth Gábor geofizikus Tartalom Bevezetés (Milyen céllal mélyülnek fúrások?) 1. A mélyfúrás-geofizika és a kútfúrás kapcsolata (egymásra utaltság) 2. Miben segíti a geofizika a fúrás kivitelezését? 2.1. Fúrás kivitelezés közben 2.2. Csövezés után 2.3. Régi kútban 3. Mérési módszerek 3.1. Mélyfúrás-geofizika módszerei 3.2. A kútvizsgálat és a termelés geofizikai módszerei 3.3. Laborvizsgálatok 4. A geofizikai műszerek 5. A mérések kivitelezése 6. A méréseket nehezítő, illetve zavaró tényezők 7. Elvárások a fúrósokkal szemben 7.1. Minden fúrásnál 7.2. Hévíz kutaknál 8. A mérések kiértékelése 9. Hogyan ne építsünk kutat 10. Vizsgakérdések 11. Összefoglalás Szongoth Gábor geofizikus 1

2 Bevezetés Milyen céllal mélyülnek fúrások vízkút (ívóvíz, ásványvíz, öntöző, ipari), hévízkút (fürdő, fóliafűtés, távfűtés, energia termelés) visszasajtoló kút, víztelenítő kút (visontai bánya), földtani kutató fúrás (szerkezet kutatás), nyersanyagkutató fúrás (lignit, szén, érc, urán, kavics, stb.), mérnök-geofizikai kutató fúrások (Metró, alagút, hulladéklerakó, építményalapozás), megfigyelő kutak, hőszivattyú, földelő elektróda, szénhidrogén (gáz, olaj) termelő kút. Egyszerű vízkút szerkezete Szongoth Gábor geofizikus 2

3 Sokrakatos kút (teleszkóp) 1. A mélyfúrás-geofizika és a kútfúrás kapcsolata (egymásra utaltság). 2. Miben segíti a geofizika a fúrás kivitelezését? 2.1. Fúrás kivitelezés közben - lyukferdeség (dőlés, dőlésirány), - lyukátmérő, - lyuktérfogat = cementmennyiség, Szongoth Gábor geofizikus 3

4 2.1. Fúrás kivitelezés közben - cementkötés magasság, - cement palást minőség, 2.1. Fúrás kivitelezés közben - vízadó réteg meghatározása, Szongoth Gábor geofizikus 4

5 2.1. Fúrás kivitelezés közben - saruzárás helyének meghatározása, 2.1. Fúrás kivitelezés közben - kavicstető magasság meghatározása, Szongoth Gábor geofizikus 5

6 2.1. Fúrás kivitelezés közben - továbbfúrás eldöntése, - beáramlási/nyelési hely meghatározása, - földtani rétegsor/kor meghatározása, - (talp)hőmérséklet meghatározása Csövezés után - talp hőmérséklet, hőmérséklet eloszlás (hőmérsékletmérés), - vízszint (nyugalmi, üzemi) és hozammérés (köbözés) (kapacitás és visszatöltődés vizsgálat), 2.2. Csövezés után - szűrők helyének ellenőrzése (PVC cső elektromos módszer, acélcső akusztikus módszer), Szongoth Gábor geofizikus 6

7 2.2. Csövezés után - szűrők helyének ellenőrzése (PVC cső elektromos módszer, acélcső akusztikus módszer), 2.2. Csövezés után - szűrők közti termelés eloszlás (áramlásmérés), Szongoth Gábor geofizikus 7

8 2.2. Csövezés után - homokolódás helyének meghatározása (folyadék átlátszóság mérés), - kútszerkezet belsejének feltérképezése (színes videokamera), 2.2. Csövezés után - mélységi nyomásmérések (nyomásemelkedés, kapacitás), - buborékpont meghatározás (nyomásmérés). Szongoth Gábor geofizikus 8

9 2.3. Régi kútban - ismeretlen kút szerkezetének (talp, tömszelence, szűrők mélysége, csőátmérő), 2.3. Régi kútban - ismeretlen kút szerkezetének (talp, tömszelence, szűrők mélysége, csőátmérő), Szongoth Gábor geofizikus 9

10 2.3. Régi kútban - ismeretlen kút szerkezetének (talp, tömszelence, szűrők mélysége, csőátmérő), 2.3. Régi kútban - kút állapot/hibák felmérése (csőkorrózió, csőhibák, vízkőlerakódás, tömszelence zárása, szűrő állapot, szűrő szakadás, szűrő eltömődöttség, stb.), Szongoth Gábor geofizikus 10

11 2.3. Régi kútban - kút állapot/hibák felmérése (csőkorrózió, csőhibák, vízkőlerakódás, tömszelence zárása, szűrő állapot, szűrő szakadás, szűrő eltömődöttség, stb.), 2.3. Régi kútban - kút állapot/hibák felmérése (csőkorrózió, csőhibák, vízkőlerakódás, tömszelence zárása, szűrő állapot, szűrő szakadás, szűrő eltömődöttség, stb.), Szongoth Gábor geofizikus 11

12 2.3. Régi kútban - kút állapot/hibák felmérése (csőkorrózió, csőhibák, vízkőlerakódás, tömszelence zárása, szűrő állapot, szűrő szakadás, szűrő eltömődöttség, stb.), 2.3. Régi kútban - termelési paraméterek: hozam, szűrők termelés meghatározása (áramlásmérés), - hőmérséklet viszonyok meghatározása, - belső átfejtődések kimutatása (hőmérséklet + áramlásmérés), - beejtett tárgyak helyzetének, típusának meghatározása (videokamera). 3. Mérési módszerek 3.1. Mélyfúrás-geofizika módszerei - elektromos (természetes potenciál, fajlagos ellenállás, mikroelleállás, stb.), - mágneses (mágneses szuszceptibilitás), - radioaktív (természetes gamma, sűrűség, neutron-porozitás), - akusztikus, - technikai (lyukátmérő, lyukferdeség, hőmérséklet, iszapellenállás), - áramlásmérés, Szongoth Gábor geofizikus 12

13 3.1. Mélyfúrás-geofizika módszerei - képalkotó módszerek (akusztikus és optikai lyukfal televízió) 3.1. Mélyfúrás-geofizika módszerei - képalkotó módszerek (akusztikus és optikai lyukfal televízió) Szongoth Gábor geofizikus 13

14 3.1. Mélyfúrás-geofizika módszerei - képalkotó módszerek (akusztikus és optikai lyukfal televízió) 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - lyukátmérő mérés, - akusztikus cementpalást ellenőrzés, Szongoth Gábor geofizikus 14

15 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - lyukátmérő mérés, - akusztikus cementpalást ellenőrzés, 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - hőmérsékletmérés, - áramlásmérés, - folyadék átlátszóság mérés, - folyadék vezetőképesség = iszapellenállás mérés, Szongoth Gábor geofizikus 15

16 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - vízszint, illetve nyomásmérések, 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - vízszint, illetve nyomásmérések, Szongoth Gábor geofizikus 16

17 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - vízszint, illetve nyomásmérések, 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - gázszeparálás, Szongoth Gábor geofizikus 17

18 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - gázszeparálás, 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - vízmintavétel (felszíni, mélységi), - színes videokamera felvétel Szongoth Gábor geofizikus 18

19 3.2. A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei - színes videokamera felvétel 3.3. Laborvizsgálatok -vízvizsgálat, - gázvizsgálat Laborvizsgálatok -vízvizsgálat, Szongoth Gábor geofizikus 19

20 3.3. Laborvizsgálatok -vízvizsgálat, 3.3. Laborvizsgálatok - gázvizsgálat. Szongoth Gábor geofizikus 20

21 4. A geofizikai műszerek -szondák, - kábel, - csörlő, - fordító és toronykerekek, láncok, kötelek, - hordozó terepjáró gk. 4. A geofizikai műszerek - fordító és toronykerekek, láncok, kötelek, Szongoth Gábor geofizikus 21

22 4. A geofizikai műszerek - mérés adatgyűjtő (számítógép), - szkóp, kéziműszerek, - táp és vezérlő egység, 4. A geofizikai műszerek - kútvizsgáló eszközök (lubrikátor, szivattyú, tömlő, köböző edény, vízszintmérő) Szongoth Gábor geofizikus 22

23 4. A geofizikai műszerek - kútvizsgáló eszközök (lubrikátor, szivattyú, tömlő, köböző edény, vízszintmérő) 4. A geofizikai műszerek - hitelesítők, rugók, állványok, -izotópok, - mentő szerszám, - mélységmérő, tonnamérő, - 220/380V-os generátor. Szongoth Gábor geofizikus 23

24 5. A mérések kivitelezése - megközelítés, 5. A mérések kivitelezése - lyukraállás, Szongoth Gábor geofizikus 24

25 5. A mérések kivitelezése - fordítókerekek felszerelése, - hitelesítés (szonda teszt), - szonda leengedése- (rétegsor figyelése), - szonda felhúzás, regisztrálás (analóg, digitális), - kiértékelés, - naplózás (mérések, időpontok, eredmények), - mérések, kiértékelés átadása. 6. A méréseket nehezítő, illetve zavaró tényezők - mélység (nyomás), - hőmérséklet, - nagy átmérő, - kavernák, - szűkületek, dugók, - omlás (rossz lyukállapot), - ferde fúrás, - sűrű iszap, - száraz fúrás, Szongoth Gábor geofizikus 25

26 6. A méréseket nehezítő, illetve zavaró tényezők - csövezett fúrásban rossz csőillesztések, tömszelence, 6. A méréseket nehezítő, illetve zavaró tényezők - lyukba ejtett tárgyak (szivattyú, villáskulcs, kábelek, stb.). Szongoth Gábor geofizikus 26

27 6. A méréseket nehezítő, illetve zavaró tényezők - lyukba ejtett tárgyak (szivattyú, villáskulcs, kábelek, stb.). 7. Elvárások a fúrósokkal szemben 7.1. Minden fúrásnál - éjjel illetve vasárnap legyen a mérés! - útkészítés, - felállási hely (legyen hely a műszerkocsinak), Szongoth Gábor geofizikus 27

28 7.1. Minden fúrásnál - felállási hely (legyen hely a műszerkocsinak), 7.1. Minden fúrásnál - felállási hely (legyen hely a műszerkocsinak), Szongoth Gábor geofizikus 28

29 7. Elvárások a fúrósokkal szemben 7.1. Minden fúrásnál - jól előkészített fúrás, - fúrási adatok közlése, - világítás, - mosóvíz, - segítség fel/leszerelésnél, - 220/380V stabilan, 7.1. Minden fúrásnál - mentés! - napló, adatok, stb Hévíz kutaknál - vízelvezetési lehetőség, - köbözés (átfolyásmérés), Szongoth Gábor geofizikus 29

30 7.2. Hévíz kutaknál - egyenletes termeltetés (szivattyúzás), - szabályos kútfej szerelvény, - tolózárak kezelése, - szabályos csőátmenet (tömszelence, tölcsér ). 8. A mérések kiértékelése 8.1. Helyszíni adatszolgáltatás - lyukállapot (talp, kaverna, köbtartalom, ferdeség, szűkület, stb.), - szűrőhely kijelölés, szűrőzési terv, saruzárás, Szongoth Gábor geofizikus 30

31 8.1. Helyszíni adatszolgáltatás - kútállapot, kúthiba, javítási lehetőség Végső kiértékelés, dokumentálás - pontosított kiértékelés, rétegsor, szakvélemény, - dokumentálás a Vízföldtani Naplóba és az adatbázisokhoz Fúrások együttes értelmezése - keresztszelvény (Hódmezővásárhely), Szongoth Gábor geofizikus 31

32 8.3. Fúrások együttes értelmezése - háromdimenziós ábrázolás, 3D (Visonta) 8.4. Kutak közötti vizsgálatok (kútinterferencia) - hódmezővásárhelyi visszasajtoló kutak. Szongoth Gábor geofizikus 32

33 9. Hogyan ne építsünk kutat Szabályosan megépített kút szerkezete Szongoth Gábor geofizikus 33

34 Kútszerkezet kivitelezési hibákkal hiányzik a kiálló acélcső nincs tömedékelve a gyűrűstér Kútszerkezet kivitelezési hibákkal belefúrtak a 2. vízadó rétegbe Szongoth Gábor geofizikus 34

35 Kútszerkezet kivitelezési hibákkal a hosszú szűrő miatt 2 úton mozog a víz Kútszerkezet kivitelezési hibákkal eltömedékelték a kút alját, de a gyűrűstérben mozog a víz Szongoth Gábor geofizikus 35

36 9. Hogyan ne építsünk kutat 9. Hogyan ne építsünk kutat Szongoth Gábor geofizikus 36

37 9. Hogyan ne építsünk kutat Vizsgakérdések Milyen méréseket kell végezni régi kút vizsgálata során? (2.3) 2. Milyen méréseket kell végezni a szűrőhely megállapításához? (2.1/b) 3. Milyen vizsgálatok szükségesek az új kút befejező vizsgálatánál? (2.2) 4. A laborvizsgálatok milyen paramétereket vizsgálnak és miért van rájuk szükség? (3.3) 5. A fúrás során milyen technikai mérések végezhetők és ezeknek mi a célja? (2.1/a) 6. Milyen részekből áll egy geofizikai műszerkocsi? (4) 7. Milyen lépésekből áll egy geofizikai mérés? (5) 8. Mik a méréseket nehezítő földtani és fúrástechnikai problémák? (6) 9. Mit kell tennie a fúrósnak a mérések zavartalan elvégzése érdekében? (7) 10.Milyen kérdésekre várható a helyszínen válasz a mérőbrigádtól? (8.1) Szongoth Gábor geofizikus 37

38 Összefoglalás a mélyfúrás-geofizika nélkülözhetetlen a kútfúrásnál, az új kutak átadásához tartozó vizsgálatoknál, valamint a régi kutak szerkezetének, illetve hibáinak megismerésénél a fúrós feladata nem öncélúan egy lyuk fúrása, hanem olyan furat készítése, amely alkalmas a szükséges vizsgálatokra (magvétel, geofizikai mérések), illetve (víz)kúttá képzésre a befejező kútvizsgálat egyben a kút minőségellenőrzése (meozása) Köszönöm a figyelmet! Szongoth Gábor geofizikus 38

39 Részletes tartalom 1. A mélyfúrás-geofizika és a kútfúrás kapcsolata (egymásra utaltság) 2. Miben segíti a geofizika a fúrás kivitelezését? 2.1. Fúrás kivitelezés közben lyukferdeség (dőlés, dőlésirány), lyukátmérő, lyuktérfogat = cementmennyiség, cementkötés magasság, cementpalást minőség, vízadó réteg meghatározása, saruzárás helyének meghatározása, kavicstető magasság meghatározása, továbbfúrás eldöntése, beáramlási/nyelési hely meghatározása, földtani rétegsor/kor meghatározása, (talp)hőmérséklet meghatározása Csövezés után talphőmérséklet, hőmérséklet eloszlás (hőmérsékletmérés), vízszint (nyugalmi, üzemi) és hozammérés (köbözés) (kapacitás és visszatöltődés vizsgálat), szűrők helyének ellenőrzése (PVC cső elektromos módszer, acélcső akusztikus módszer), szűrők közti termelés eloszlás (áramlásmérés), homokolódás helyének meghatározása (folyadék átlátszóság mérés), kútszerkezet belsejének feltérképezése (színes videokamera), mélységi nyomásmérések (nyomásemelkedés, kapacitás), buborékpont meghatározás (nyomásmérés) Régi kútban ismeretlen kút szerkezetének (talp, tömszelence, szűrők mélysége, csőátmérő), kút állapot/hibák felmérése (csőkorrózió, csőhibák, vízkőlerakódás, tömszelence zárása, szűrő állapot, szűrő szakadás, szűrő eltömődöttség, stb.), termelési paraméterek: hozam, szűrők termelés meghatározása (áramlásmérés) hőmérséklet viszonyok meghatározása, belső átfejtődések kimutatása (hőmérséklet + áramlásmérés), beejtett tárgyak helyzetének, típusának meghatározása (videokamera). 3. Mérési módszerek 3.1. Mélyfúrás-geofizika módszerei elektromos (természetes potenciál, fajlagos ellenállás, mikroelleállás, stb.), mágneses (mágneses szuszceptibilitás), radioaktív (természetes gamma, sűrűség, neutron-porozitás), akusztikus, Szongoth Gábor geofizikus 39

40 technikai (lyukátmérő, lyukferdeség, hőmérséklet, iszapellenállás), áramlásmérés, képalkotó módszerek (akusztikus és optikai lyukfal televízió) A kútvizsgálat és a termelés-geofizika módszerei lyukátmérő mérés, akusztikus cementpalást ellenőrzés, hőmérsékletmérés, áramlásmérés, folyadék átlátszóság mérés, folyadék vezetőképesség = iszapellenállás mérés, vízszint, illetve nyomásmérések, gázszeparálás, vízmintavétel (felszíni, mélységi), színes videokamera felvétel Laborvizsgálatok vízvizsgálat, gázvizsgálat. 4. A geofizikai műszerek szondák, kábel, csörlő, mélységmérő, tonnamérő, 220/380V-os generátor, táp és vezérlő egység, mérés adatgyűjtő (számítógép), szkóp, kéziműszerek, fordító és toronykerekek, láncok, kötelek, kútvizsgáló eszközök (lubrikátor, szivattyú, tömlő, köböző edény, vízszintmérő), hitelesítők, rugók, állványok, izotópok, mentő szerszám, hordozó terepjáró gk.. 5. A mérések kivitelezése megközelítés, lyukraállás, fordítókerekek felszerelése, hitelesítés szonda teszt, szonda leengedése- (rétegsor figyelése), szonda felhúzás, regisztrálás (analóg, digitális), kiértékelés, naplózás (mérések, időpontok, eredmények), mérések, kiértékelés átadása. Szongoth Gábor geofizikus 40

41 6. A méréseket nehezítő, illetve zavaró tényezők mélység (nyomás), hőmérséklet, nagy átmérő, kavernák, szűkületek, dugók, omlás (rossz lyukállapot), ferde fúrás, sűrű iszap, száraz fúrás, csövezett fúrásban rossz csőillesztések, tömszelence, lyukba ejtett tárgyak (szivattyú, villáskulcs, kábelek, stb.). 7. Elvárások a fúrósokkal szemben 7.1. Minden fúrásnál éjjel illetve vasárnap legyen a mérés! útkészítés, felállási hely (legyen hely a műszerkocsinak), jól előkészített fúrás, fúrási adatok közlése, világítás, mosóvíz, segítség fel/leszerelésnél, 220/380V stabilan, mentés! napló, adatok, stb Hévíz kutaknál vízelvezetési lehetőség, köbözés (átfolyásmérés), egyenletes termeltetés (szivattyúzás), szabályos kútfej szerelvény, tolózárak kezelése, szabályos csőátmenet (tömszelence, tölcsér ). 8. A mérések kiértékelése 8.1. Helyszíni adatszolgáltatás lyukállapot (talp, kaverna, köbtartalom, ferdeség, szűkület, stb.), szűrőhely kijelölés, szűrőzési terv, saruzárás, kútállapot, kúthiba, javítási lehetőség Végső kiértékelés, dokumentálás pontosított kiértékelés, rétegsor, szakvélemény, dokumentálás a Vízföldtani Naplóba és az adatbázisokhoz Fúrások együttes értelmezése keresztszelvény (Hódmezővásárhely), háromdimenziós ábrázolás, 3D (Visonta) Kutak közötti vizsgálatok (kútinterferencia) hódmezővásárhelyi visszasajtoló kutak. Szongoth Gábor geofizikus 41

42 Milyen céllal mélyülnek fúrások vízkút (ivóvíz, ásványvíz, öntöző, ipari), hévízkút (fürdő, fóliafűtés, távfűtés, energia termelés) visszasajtoló kút, víztelenítő kút (visontai bánya), földtani kutató fúrás (szerkezet kutatás), nyersanyagkutató fúrás (lignit, szén, érc, urán, kavics, stb.), mérnök-geofizikai kutató fúrások (Metró, alagút, hulladéklerakó, építményalapozás), megfigyelő kutak, hőszivattyú, földelő elektróda, szénhidrogén (gáz, olaj) termelő kút. Szongoth Gábor geofizikus 42