Modell 405 – Retningslinjer for prøvetaking i vannfløyteanlegg

Vannstanden i foringen bør ligge ca. 10 ft over det høyeste formasjonsvannnivået for å sikre god tetning av foringen i borhullet (minst 5 ft overskuddstrykk). Formasjonsvannnivået kan måles via «pumperøret» for hver port. Vannstanden inne i foringen skal merkes i røret på 1/2 x 5/8″ merket «TAG» ved siden av prøvetakingsrørene. Hvis vannstanden inne i foringen måles i selve foringen, utenfor TAG-røret, må du senke den vektede merkelinen svært sakte for å unngå skade på foringen. Vann kan tilføres foringen ved ganske enkelt å helle vann inn i foringen eller gjennom TAG-røret, avhengig av hva som er enklest. Fyll ikke foringen mer enn 10 ft over det høyeste formasjonsvannnivået. Vannstanden i foringen bør kontrolleres før hver prøvetaking.

Vannstrømmen inn i pumpesystemet er vist i figur 2-1. Vannet strømmer fra formasjonen gjennom porerommet i avstandsrøret, gjennom portrøret, gjennom den første tilbakeslagsventilen og fyller «pumperøret». «Prøverøret» fylles også samtidig. Vannstanden i pumperøret stiger til grunnvannsnivået for den aktuelle porten.

Komponenter for vannstrømning i pumpesystemet

1. Hurtigkobling for pumpe
2. TAG Tube
3. Festestøtte for slangebunt
4. Forsegling av liner
5. Avstandsstykke som definerer overvåkingsintervallet
6. Prøverør
7. Andre tilbakeslagsventil
8. Bunnen av «U»-en
9. Port til pumpeslange
10. Første tilbakeslagsventil
11. Pumpeslange
12. Babord bak avstandsstykket gjennom liner
13. Formasjonshøyde i pumpen

Vannet pumpes ved hjelp av gasstrykk. Flute-pumpen er konstruert slik at risikoen for luftinnblanding i prøven er svært lav. Gasskilden er vanligvis en nitrogenflaske med en regulator for innstilling av det foreskrevne drivtrykket. Oppbyggingen av Flute-gassdrivsystemet er vist i figur 3-1. Regulatoren stilles inn på riktig gasstrykk, som defineres senere.

Oppbygging av gassdrevsystemet til fløyten

1. Gassflaske
2. Regulator
3. Måler
4. 3-veisventil
5. Hurtigkobling
6. Prøvebeholder
7. Pumpeslange
8. Prøverør
9. Grensesnittet mellom gass og vann ved slutten av prøvetakingsslaget
10. Bunnen av «U-en»
11. Første tilbakeslagsventil (lukket)
12. Beskyttelse mot lufting

Regulatoren festes først til toppkoblingen på gassflasken (en spesiell nitrogenregulatorkobling brukes til en nitrogenflaske). Stram mutteren godt til. Drei trykkregulatorens håndtak mot klokken til det beveger seg fritt (posisjonen uten trykk). Drei hovedventilen på regulatoren (nærmest flasken) med klokken til den er helt lukket. Åpne ventilen på flasken (mot klokken). Hovedflaskens trykkmåler på regulatoren vil stige til flaskens trykk. Lukk regulatorkranen (med klokken) til trykket begynner å stige på trykkmåleren på Flute-pumpedriveren (treveisventilen er lukket uten strømning ut av hurtigkoblingen). Juster regulatoren til ønsket trykk for utlufting, som angitt av Flute. Koble hurtigkoblingen til den øverste tilkoblingen på pumpeslangen (se figur 3-1). Åpne treveisventilen for å tømme vannet ut av pumpen.

Vann pumpes ut av slangen ved å påføre gasstrykk på pumpeslangen (figur 2-1 og 3-1). Vannet føres ned i pumperøret og opp gjennom den andre tilbakeslagsventilen til overflaten via prøverøret. Tømmeslaget (~1 gal. vann) er fullført når gass slippes ut fra prøverøret etter vannstrømmen. Trykket i systemet må deretter avlastes for å la pumperøret fylles opp igjen. Påfyllingsstrømmen fra portrøret består av vannet i portrøret, vannet i porerommet i avstandsstykket og vann fra mediet. På grunn av det relativt store volumet i pumperøret kommer det meste av påfyllingen fra mediet.

Ved å tømme pumpeslangen en gang til fjernes alt vann som har samlet seg i avstandsstykket og i rørledningens volum. Dette anbefales på det sterkeste, siden vannet som befinner seg i slangene og avstandsstykket sannsynligvis ikke er representativt for formasjonsvannet. Hvis påfyllingen har skjedd raskt, vil volumet av vannet som tømmes ut ved det andre slaget være omtrent det samme som ved det første. Det anbefales å utføre to ytterligere spyleomganger, til sammen fire spyleomganger, for å fjerne vann som kan ha vært i langvarig kontakt med foringen eller avstandsstykket.

Prøvetakingsstrømmen oppnås best ved å bruke et «anbefalt prøvetakingstrykk» som er lavere enn det som kreves for å føre gass gjennom bunnen av pumperøret. Det anbefalte trykket er det som fører vannet til nær, men ikke helt ut av, bunnen av det store røret. Dette anbefalte trykket beregnes i regnearket som følger med hvert system.

Den første strømmen i prøvetakingssyklusen skyller med seg vanndråper som er igjen i slangen fra renseprosessen. Dette restvannet er blottet for flyktige komponenter. Tester har vist at det første rørvolumet av prøvestrømmen bør kastes, da det er blottet for flyktige stoffer (det «volumet som skal kastes» er også beregnet i regnearket). Deretter kan prøvene samles opp fra utløpet på prøverøret. Volumet som skal kastes, vises i regnearket som «kastvolum». Vannstrømningshastigheten i prøverøret vil starte raskt, deretter avta og til slutt stoppe. Dette skjer når vannsøylen som drives frem nærmer seg det påførte trykket/trykkhøyden. Det typiske prøvetakingstrykket driver vannet til innenfor 25 ft fra bunnen av pumperøret (U-røret). Den store buffersonen som gjenstår i pumperøret sikrer at prøven ikke blir luftet.

Vannstanden i hver port kan måles manuelt ved å fjerne proppen fra toppen av pumperøret og senke ned en slank (~1/4″) elektrisk vannstandsmåler til den kommer i kontakt med vannstanden i pumperøret.

Vannstanden i de store rørene er kanskje ikke den aktuelle vannstanden. Hvis det etter prøvetaking oppstår lekkasje fra den andre tilbakeslagsventilen (for eksempel sand i røret), kan vannet i prøverøret strømme tilbake inn i det større røret og legge seg til vannet som fyller det store røret under påfyllingen. Hvis vannstanden i formasjonen synker mellom målingene av vannstanden, vil vannstanden i pumperøret heller ikke følge nedgangen dersom den første tilbakeslagsventilen tetter godt. Av disse to grunnene, og på grunn av faren for frysing som nevnes nedenfor, er det best å avslutte prøvetakingsslaget ved å øke trykket til «tømmetrykk»-verdien for å tømme pumpesystemet for alt vann. Ved påfylling vil nivået da være den aktuelle trykkhøyden for hver port. Hvis det foretas målinger av trykkhøyden mellom prøvetakingene, bør pumpesystemet til hver port først tømmes med ett slag for å la rørene fylles opp til den aktuelle trykkhøyden. Sett alltid pluggene på plass igjen i toppen av pumperørene når prøvetakingen er fullført.

Hvis det er fare for at vannet kan fryse i prøvetakingsrørene nær overflaten, må du tømme hele vannvolumet ut av hver prøvetakingsledning etter prøvetakingen, før du forlater stedet. Bruk det anbefalte tømmetrykket for å fjerne alt vannet, ikke prøvetakingstrykket. Det skal strømme gass gjennom hver ledning når tømmingen er fullført.

Flute-pumpesystemet for hver port er i det vesentlige identisk når det gjelder lengde, pumpevolum og høyde i borehullet. Dette gjør det mulig å rense og ta prøver fra alle porter samtidig, noe som gir en betydelig tidsbesparelse ved prøvetaking. Den eneste forskjellen ved samtidig prøvetaking er at trykkilden må være utstyrt med en slange til hver portkobling ved brønnhodet. Flute tilbyr et manifold-pumpedriversystem mot ekstra kostnad (driveren for én port følger med Water Flute). De anbefalte trykkene for rensing og prøvetaking er de samme som ved prøvetaking fra én port.

I noen tilfeller er oppdriften til prøvetakingssystemet så stor når det tømmes for vann under den samtidige rensingen, at slangebunten kan føre til at foringen vender seg ut og inn. Regnearket for prøvetakingsvolum som følger med foringen, angir om systemet kan renses samtidig. Dette er kun et problem ved mindre hull-diametre, mange porter og et lite overtrykk i foringen. Den nye pumpekonstruksjonen tillater samtidig prøvetaking i de fleste situasjoner.

Her følger en kort oppsummering i form av følgende sjekkliste:

1. Kontroller/gjenopprett vannstanden i bassengforingen.
2. Koble gassdrivkilden til gassdrivrøret (pumpen) for porten.
3. Still inn regulatoren til det anbefalte utløpstrykket.
4. Drei treveisventilen og tøm vannet ut av røret ved det anbefalte uttømmingstrykket. Samle opp den uttømte vannmengden for å kontrollere at uttømmingen har foregått som den skal. Noter hvor lang tid det tar før vannet renner ut under uttømmingsprosessen (~4 min.).
5. La slangen fylles opp igjen. Gjenta uttømmingen. Samle opp uttømmingsvolumet for å sikre at mengden som fjernes, er minst «portrørvolumet».
6. Tøm systemet totalt fire ganger, eller flere ganger hvis ønskelig.
7. La slangen fylles opp igjen før prøvetakingsslaget.
8. Reduser drivtrykket til «prøvetakingstrykket». Påfør trykket og samle opp den første strømmen for å måle avløpsvolumet. Tøm ut dette vannet. Ta prøvene.
9. Gjennomfør en avsluttende tømming av vannet ut av prøvetakingsledningene ved å øke driftstrykket til tømmingstrykket.
10. Når prøvetakingssystemet er fylt opp igjen, kan du om ønskelig merke vannstanden for det aktuelle grunnvannsnivået. Hvis et portsystem fylles opp svært sakte, kan du merke det på et senere tidspunkt.

Se regnearket som følger med hver Water Flute for anbefalte trykk for utlufting og prøvetaking. Disse trykkene kan også brukes til samtidig utlufting av flere porter. Regnearket angir når det ikke er tillatt å utlufte alle portene samtidig. I de fleste tilfeller kan flere av portene utluftes samtidig.