Отбор жидкости из скважины
Обновлено: 07.07.2024
15.Форсированный отбор жидкости(фож)
Форсированный отбор жидкости заключается в поэтапном увеличении дебитов добывающих скважин (в уменьшении забойного давления). Сущность метода состоит в создании высоких градиентов давления путем уменьшения забойного давления. При этом в неоднородных сильно обводненных пластах вовлекаются в разработку остаточные целики нефти, линзы, тупиковые и застойные зоны, низкопроницаемые пропластки.
Условиями эффективного применимости метода считают:
1) обводненность продукции не менее 80-85% (начало завершающей стадии разработки);
2) высокие коэффициенты продуктивности скважин;
3) при снижении забойного давления коллектор устойчив (не разрушается); 4) обсадная колонна исправна, нет перетоков вод из других горизонтов, пропускная способность системы сбора и подготовки продукции достаточна для применения ФОЖ.
Как правило, разрабатываемые залежи являются неоднородными по протяженности и по толщине,
Для применения метода необходимо предварительно собрать и проанализировать информацию об эксплуатации каждой скважины: о дебитах жидкости и нефти, обводненности, забойных давлениях (следовательно, о коэффициентах продуктивности), о составе солей в отбираемой воде (следовательно, о доле посторонней воды).
Дебиты жидкости назначают по максимальному дебиту нефти (взятому по первым стадиям разработки). При применении форсированного отбора жидкости необходимо сравнить различные варианты разработки нефтяных залежей с нефтью различной вязкости. Эти варианты различаются динамикой форсирования (увеличения) отбора жидкости при постоянном рациональном максимальном забойном давлении нагнетательных скважин и рациональном минимальном забойном давлении добывающих скважин.
Технически форсированный отбор может быть осуществлен применением электронасосами с большей подачей, штанговыми насосами, работающими с полной нагрузкой.
Для расширения профиля притока и приемистости перед применением ФОЖ проводят работы по интенсификации притока: кислотные обработки, ремонтно-изоляционные работы с целью изоляции высокопроницаемых обводненных пропластков.
16. Циклическое (нестационарное) заводнение
Технология метода заключается в периодическом изменении расходов (давлений) закачиваемой воды при непрерывной или периодической добычи жидкости из залежи со сдвигом фаз колебания давления по отдельным группам скважин. В результате такого нестационарного воздействия в пласте проходят волны повышения и понижения давления.
Основные критерии применения циклического заводнения следующие: 1) наличие слоисто-неднородных по проницаемости или трещиновато-пористых гидрофильных коллекторов; 2) большая остаточная нефтенасыщенность малопроницаемых пропластков; 3) технико-технологическая возможность создания высокой амплитуды колебания давления (расходов), которая может достигать 0,5-0,7 от среднего перепада давления между нагнетательными и добывающими скважинами (среднего расхода); 4) в 1-й полупериод повышения давления нагнетания объем закачки увеличивается в 2 и более раз, во 2-й период снижения давления нагнетания объем закачки сокращается до 0 в результате отключения нагнетательных скважин.
Для слоистого коллектора, состоящего из высокопроницаемого пропластка (прослоя) (ВП) и низкопроницаемого пропластка (НП), фильтрационные свойства ВП должны быть больше, чем НП. Между ВП и НП существует гидродинамическая связь.
В первом полуцикле при нагнетании вытесняющей жидкости происходит переток части воды из ВП в НП. Другая часть воды фильтруется по ВП в направлении добывающей скважины, при этом происходит вытеснение нефти водой из ВП (рис.14.1). Во втором полуцикле при снижении давления на нагнетательной скважине или прекращении закачки давление в высокопроницаемом прослое падает и становится ниже давления в НП. Поскольку коллектор гидрофильный и нефть обладает большей сжимаемостью чем вода, а также в силу гидрофильности вода удерживается в НП капиллярными силами, то нефть из НП перетекает в ВП. При последующем увеличении давления на нагнетательной скважине происходит вытеснение поступившей из НП нефти к забоям добывающих скважин.
Отбор жидкости из скважины
ГОСТ Р 53240-2008
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СКВАЖИНЫ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНЫЕ НЕФТЯНЫЕ И ГАЗОВЫЕ
Правила проведения испытаний
Oil and gas exploratory wells. Rules of testing
Дата введения 2010-01-01
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН ООО "Научно-исследовательский и проектный институт мониторинга природных ресурсов Российской академии естественных наук" (ООО "НИПИ МПРР") с участием специалистов ОАО НПП "ГЕРС", НПП "Тверьгеофизика", Тюменского государственного нефтегазового университета
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 431 "Геологическое изучение, использование и охрана недр"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 декабря 2008 г. N 777-ст
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случаях пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт устанавливает методические, технические и технологические правила проведения испытаний нефтяных и газовых поисково-разведочных скважин, основные правила организации работ, подготовки скважин, требования к аппаратуре и оборудованию, правила безопасности при производстве работ.
Настоящий стандарт распространяется на испытания скважин приборами на трубах и кабеле.
2 Сокращения
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
ГДК - гидродинамический каротаж;
ГИРС - геофизические исследования и работы в скважинах;
ГТН - геолого-технический наряд;
ЗПК - запорно-поворотный клапан;
ИПК - испытатель пластов на кабеле;
ИПТ - испытатель пластов на трубах;
КВД - кривая восстановления давления;
НКТ - насосно-компрессорные трубы;
ОПК - опробование пластов;
УБТ - утяжеленная буровая труба;
УЭС - удельное электрическое сопротивление.
3 Общие положения
3.1 Испытание поисковых и разведочных скважин является обязательным элементом комплексного изучения вскрываемого стратиграфического разреза при ведении геолого-поисковых работ на нефть и газ.
3.2 Испытание скважин в зависимости от стадии поисково-разведочных работ и особенностей объекта испытаний проводят для решения следующих геолого-промысловых задач:
- определения флюидонасыщенности горных пород-коллекторов;
- определения пластовых давлений и гидродинамических параметров пластов;
- изучения закономерностей изменения коллекторских свойств пласта в прискважинной и удаленной зонах;
- оценки начальных дебитов нефти, газа, пластовой воды;
- оценки запасов и потенциальных возможностей изучаемых горизонтов;
- определения границ интервалов с разной флюидонасыщенностью во вскрытом стратиграфическом разрезе.
3.3 При испытании изучаемый объект включается во временную эксплуатацию при обязательном регулировании и контроле отбора пластового флюида с измерением давления на устье и на забое скважины.
Отработка пласта на разных режимах чередуется с периодическими прекращениями отбора жидкости или газа для регистрации восстановления давления в пласте.
3.4 К режимам испытания относятся:
- депрессия на пласт (разность между начальным пластовым давлением и давлением на забое скважины при отборе флюида);
- продолжительность отбора флюида из пласта;
- продолжительность закрытия скважины для регистрации восстановления давления;
- количество циклов "приток-восстановление давления";
- соотношение между дебитом и депрессией на пласт;
- соотношение между депрессией на пласт при испытании и превышением гидростатического давления бурового раствора или иной жидкости в скважине над пластовым давлением.
3.5 В комплекс гидродинамических параметров, определяемых при испытании, входят:
- начальное пластовое давление;
- коэффициент продуктивности , определяемый по формуле
где - дебит флюида;
- средняя депрессия, действующая на пласт;
- коэффициент гидропроводности пласта , определяемый по формуле
где - проницаемость пласта;
- динамическая вязкость пластового флюида в забойных условиях;
- эффективная работающая толщина пласта;
- коэффициент снижения проницаемости прискважинной зоны пласта (скин-эффект);
- радиус исследования пласта;
- коэффициенты объемной упругости флюида и вмещающих пород.
3.6 Испытания пластов проводят как в процессе бурения скважин в открытом стволе, так и после окончания бурения и спуска эксплуатационных колонн. Для технического обеспечения испытаний используют специальное оборудование:
- испытатели пластов, спускаемые в скважину на бурильных или насосно-компрессорных трубах;
- испытатели пластов, спускаемые в скважину на каротажном кабеле;
- эжекторные многофункциональные испытатели пластов.
3.7 При исследованиях с применением ИПТ в открытом стволе регистрируют непрерывную кривую изменения давления на забое в процессе притока и кривую восстановления давления (КВД). Технология позволяет получать данные о скин-факторе и других свойствах околоскважинной области пласта (в радиусе 3-30 м в зависимости от проницаемости отложений).
3.8 Исследования с применением ИПТ в колонне проводят по аналогичной технологии, но вызов притока рекомендуется осуществлять путем длительного (не менее продолжительности цикла закрытия на КВД) отбора флюида с поддержанием постоянного забойного давления с помощью свабирования. При этом депрессия должна составлять не менее 50% депрессии технологического режима.
3.9 Исследования с помощью стандартного испытателя пластов на кабеле ИПК не отличаются от рассмотренных выше по технологии проведения измерений. Они используются для оценки фильтрационно-емкостных свойств отдельных изолированных прослоев с возможным отбором глубинных проб пластового флюида.
Примечание - Следует учитывать, что при малом объеме измерительных камер уменьшается время исследований, что ограничивает радиус исследований прискважинной зоной (0,1-3 м).
Для оценки вертикальной и латеральной анизотропии проницаемости исследуемого пласта рекомендуется использовать модификации испытателя пластов на кабеле для открытого ствола, оснащенные мультизондовой измерительной системой.
Для определения параметров пласта в интервалах, не вскрытых перфорацией, рекомендуется использовать динамический испытатель пластов для обсаженного ствола. При испытании пласта осуществляется сверление обсадной колонны и цементного камня, а после завершения испытания - герметизация высверленного отверстия.
4 Организация работ
4.1 Недропользователи, имеющие лицензию государственных органов, применяют различные организационно-правовые формы взаимоотношений при проведении испытаний скважин с субъектами предпринимательской деятельности (далее - производители работ).
4.2 Недропользователь уведомляет производителя работ о необходимости проведения испытаний заявкой на испытание скважины, в которой указывают цели и задачи, состояние и геолого-технические характеристики скважины и объекта испытания (приложение А).
4.3 На основании поданной заявки представители производителя работ и недропользователя составляют план работ по испытанию (приложение Б), который согласует руководитель производителя работ и утверждают технический и геологический руководители недропользователя. Утвержденный план по испытанию передают производителю работ, а копии плана - буровому мастеру, мастеру бригады капитального и подземного ремонта скважин.
4.4 Ответственным руководителем за выполнение работ является представитель недропользователя, указанный в плане испытания скважины.
Ответственным руководителем за соблюдение технико-технологических требований и качество работ при испытании скважины является представитель производителя работ - начальник партии, мастер по испытанию скважин.
4.5 Недропользователь обязан обеспечить:
- подготовку скважины, бурильного инструмента, насосно-компрессорных труб, бурового и силового оборудования, противовыбросового устройства;
- обвязку и опрессовку устьевой головки согласно утвержденной схеме;
- контроль активности притока флюида в трубы и уровня жидкости в затрубном пространстве в процессе испытания;
- выполнение буровой бригадой или бригадой капитального ремонта необходимых работ с пластоиспытательным оборудованием на скважине (разгрузка, сборка, спуск, испытание, подъем, разборка, погрузка).
4.6 Производитель работ обязан обеспечить:
- исправные технические средства для испытания скважины (испытатели пластов, контрольно-измерительные приборы);
Отбор жидкости из скважины
ГОСТ Р ИСО 22475-1-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Геотехнические исследования и испытания
МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ И ИЗМЕРЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Технические принципы для выполнения
Geotechnical investigation and testing. Sampling methods and groundwater measurements. Part 1. Technical principles for execution
Дата введения 2020-01-01*
________________
* См. ярлык "Примечания".
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова" (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 международного стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 22475-1:2006* "Геотехнические исследования и испытания. Методы отбора проб и измерения подземных вод. Часть 1. Технические принципы для выполнения" (ISO 22475-1:2006 "Geotechnical investigation and testing - Sampling methods and groundwater measurements - Part 1: Technical principles for execution", IDT).
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Введение
Международный стандарт ИСО 22475-1 устанавливает технические принципы выполнения отбора проб и измерений подземных вод для геотехнических целей.
Качество этих услуг может быть доказано посредством следующего:
a) декларация соответствия, заявленная подрядчиком (контроль первой стороны);
b) декларация соответствия, заявленная заказчиком (контроль второй стороны);
c) декларация соответствия, заявленная органом оценки соответствия (контроль третьей стороны).
Каждое предприятие или физическое лицо вправе решать, будут ли они доказывать и каким именно образом все, что касается выполнения технически связанных критериев: контроль именно первой, второй или третьей стороной, так как ни в одном из стандартов серии ИСО 22475 нет обязательных требований к декларации.
Международный документ ИСО/ТС 22475-2 устанавливает квалификационные критерии для предприятий и персонала, которые выполняют отбор проб и проводят измерения подземных вод в соответствии с ИСО 22475-1.
Оценка соответствия путем контроля силами третьей стороны может быть выполнена согласно техническим принципам выполнения отбора проб и измерений подземных вод, которые установлены в ИСО 22475-1 и указаны в ИСО/ТС 22475-2, а также методике оценки соответствия, приведенной в ИСО/ТС 22475-3.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает технические принципы отбора проб грунта, скальной породы и подземной воды, а также измерений подземных вод в контексте геотехнического исследования и испытания, согласно ЕН 1997-1 и ЕН 1997-2.
Выделяют следующие цели таких инженерно-геологических изысканий:
a) отбор проб грунтов и скальных пород качества, достаточного для того, чтобы оценивать общее состояние рабочей площадки для геотехнических инженерных целей и устанавливать необходимые характеристики грунтов и скальных пород в лаборатории;
b) получение информации о последовательности, мощности и ориентации пластов, а также о системе трещин и разломов;
c) определение типа, состава и состояния пластов;
d) получение информации о режиме подземных вод и отбор проб воды для оценки взаимодействия подземных вод, грунта, скальной породы и строительного материала.
На качество пробы влияют геологические и гидрологические условия, отбор и выполнение бурения и/или метод взятия проб, обращение с пробами, их транспортирование и хранение.
Настоящий стандарт не устанавливает требования к отбору проб для целей сельскохозяйственного и экологического исследования почвы.
Примечание 1 - Об отборе проб грунта для этих целей см. ИСО 10381.
Настоящий стандарт не распространяется на отбор проб воды для контроля ее качества, качественной характеристики и идентификации источников загрязнения воды, включая донные отложения и ил.
Примечание 2 - Об отборе проб воды для этих целей см. ИСО 5667.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
EN 791*, Drill rigs - Safety (Установки буровые. Безопасность)
EN 996*, Piling equipment - Safety requirements (Оборудование для забивки свай. Требования безопасности)
EN 1997-1, Eurocode 7: Geotechnical design - Part 1: General rules (Еврокод 7. Геотехническое проектирование. Часть 1. Общие правила)
EN 1997-2, Eurocode 7: Geotechnical design - Part 2: Ground investigation and testing (Еврокод 7. Геотехническое проектирование. Часть 2. Исследования и испытания грунтов)
ISO 22476-3, Geotechnical investigation and testing - Field testing - Part 3: Standard penetration test (Геотехнические исследования и испытания. Полевые испытания. Часть 3. Стандартное определение плотности грунта)
ISO 14689-1, Geotechnical investigation and testing - Identification and classification of rock - Part 1: Identification and description (Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация скальной породы. Часть 1. Идентификация и описание)
ISO 3551-1, Rotary core diamond drilling equipment - System A - Part 1: Metric units (Оборудование для вращательного колонкового алмазного бурения. Система А. Часть 1. Метрические единицы измерения)
ISO 3552-1, Rotary core diamond drilling equipment - System В - Part 1: Metric units (Оборудование для вращательного колонкового алмазного бурения. Система В. Часть 1. Метрические единицы измерения)
GUM: Guide to the expression of uncertainty of measurements (BIPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/IUPAP/OIML) [Руководство для выражения неопределенности в измерении (BIPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/IUPAP/OIML)]
ISO 10097-1, Wireline diamond core drilling equipment - System A - Part 1: Metric units (Колонковый алмазный снаряд со сменным керноприемником, извлекаемым через бурильные трубы с помощью каната. Система А. Часть 1. Метрические единицы измерения)
3 Термины и определения
Примечание - Дополнительные термины и определения приведены в изданиях, перечисленных в библиографии.
3.1 Методы исследования на рабочей площадке
3.1.1 разведочный шурф (trial pit): Открытая выемка грунта, сделанная для того, чтобы изучить грунтовые условия на рабочей площадке, отобрать пробы или провести испытания в полевых условиях.
3.1.2 шахтный ствол (shaft): Открытая вертикальная или крутая наклонная горная выработка глубиной обычно более 5 м, сделанная для того, чтобы изучить грунтовые условия на рабочей площадке, отобрать пробы или провести испытания в полевых условиях.
3.1.3 штрек (heading) [штольня (adit)]: Небольшой тоннель, пройденный горизонтально или с легким наклоном от шахтного ствола или внутрь наклонного участка местности, чтобы изучить грунтовые условия на рабочей площадке, взять пробы и провести испытания в полевых условиях.
3.1.4 скважина (borehole): Отверстие любого, заранее определенного диаметра и длины, образованное путем бурения в любой геологической формации или искусственном материале.
Примечание - Цель исследований, проведенных в таком отверстии, - чтобы отобрать пробы скальной породы, грунта или воды на заданной глубине и провести испытания и измерения в условиях природного залегания.
3.1.5 бурение (drilling): Процесс, с помощью которого проходят ствол скважины в любой геологической формации методами вращательного, вращательно-ударного, ударного или нажимного действия и в любом заранее определенном направлении относительно бурильной установки.
3.1.6 бурение скважин небольшого диаметра (small diameter drilling): Бурение в грунте скважины диаметром больше 30 мм, но меньше 80 мм.
3.1.7 метод бурения (drilling method): Используемая технология бурения и стабилизации стенок скважины.
3.2 Буровые установки и оборудование
3.2.1 буровой инструмент (drilling tool): Устройство, прикрепленное к бурильной колонне или являющееся ее неотъемлемой частью, которое используется в качестве режущего инструмента для проникновения в геологическую формацию.
3.2.2 буровая коронка (drill bit): Устройство, прикрепленное к бурильной колонне или являющееся ее неотъемлемой частью, которое используется в качестве режущего инструмента, чтобы проникать через формацию посредством используемого метода бурения.
3.2.3 буровая установка (drill rig): Устройство, осуществляющее функцию бурения.
3.2.4 крепление обсадными трубами (casing): Трубы, временно или постоянно вставленные в ствол скважины.
Примечание - Крепление обсадными трубами используется, например, для укрепления ствола скважины, чтобы предотвратить утечку промывочной среды в окружающую формацию или не допустить установления гидравлической связи между горизонтами подземных вод.
3.2.5 промывочный раствор (flushing medium): Раствор или газообразная среда, используемая для транспортирования выбуренной породы и/или проб из ствола скважины, а также для смазки и охлаждения бурильного инструмента.
3.2.6 промывочная добавка (flushing additive): Вещество, добавленное в промывочную жидкость, чтобы повлиять или изменить его свойства в целях улучшения его функционирования.
3.2.7 кернорватель (core lifter): Разрезанное по образующей, щелевое или зубчатое коническое пружинное стальное кольцо, пазы, гибкие подпружиненные штыри, поворотные клинообразные штыри или поворотные створки, установленные на несущем кольце, чтобы удерживать образец керна в колонковой трубе при его подъеме из ствола скважины.
3.2.8 держатель пробы (sample retainer): Цилиндрический держатель, оснащенный кернорвателем с разрезным кольцом, который монтируется на нижнем конце трубы грунтоноса и используется для удержания образца в трубе при извлечении грунтоноса из земли.
3.3 Отбор проб
3.3.1 отбор проб бурением (sampling by drilling) [непрерывный отбор проб (continuous sampling)]: Процесс, с помощью которого пробы добываются бурильными инструментами по мере прохождения ствола скважины.
Примечание - Процесс бурения проводят для непрерывного отбора проб по длине скважины. Буровой инструмент используют в качестве средства отбора проб.
3.3.2 отбор проб путем использования устройства для получения пробы (sampling by using sampler): Процесс, с помощью которого пробы добывают специальным устройством из разведочных шурфов, штреков, шахтных стволов или со дна скважины на выбранных позициях.
3.3.3 отбор проб грунта бурением небольшого диаметра (soil sampling by small diameter drilling): Отбор проб путем бурения в грунтах буровым инструментом диаметром больше 30 мм, но меньше 80 мм.
Памятка по отбору проб воды из скважин и колодцев
ВНИМАНИЕ: Достоверность результатов анализа воды зависит от правильности отбора пробы воды из скважины или колодца. Ошибка при отборе пробы может внести погрешность в результаты анализа, исчисляемую сотнями процентов. Поэтому, прежде чем наливать в бутылку воду, внимательно ознакомьтесь с правилами отбора проб.
- Пробу из скважины следует отбирать после продолжительного слива воды. В среднем, потребуется слить 3 литра воды на каждые 10 метров глубины скважины.
- Перед набором воды необходимо тщательно сполоснуть бутыль несколько раз анализируемой водой.
- Бутыль заполняют под горлышко. Во время наполнения емкости не допускается менять напор воды (закрывая или открывая кран). Бутыль заполняют доверху под пробку. Затем сразу же закрывают бутыль пробкой, выдавив оставшийся воздушный пузырь. Такой способ набора пробы позволяет уменьшить насыщение воды кислородом воздуха и, как следствие, предотвращает протекание химических реакций! Отсутствие воздуха под пробкой уменьшает взбалтывание содержимого сосуда при транспортировании
- Взятый образец готов для проведения химического анализа воды, но помните: чем быстрее образец попадет в лабораторию, тем точнее будет результат.
Анализ воды следует производить по возможности сразу же после отбора пробы, так как после забора пробы изменяется содержание ряда компонентов в воде.
Причинами изменений проб воды могут быть:
- бактерии, водоросли и другие организмы, которые могут поглощать некоторые соединения, находящиеся в пробе, или образовывать новые вещества. Такая биологическая активность влияет на содержание растворенного кислорода, углекислого газа, соединений азота, фосфора и иногда кремния;
- некоторые соединения могут окисляться растворенным кислородом или кислородом воздуха (например, органические соединения, двухвалентное железо, сульфиды);
- некоторые вещества могут осаждаться (например, карбонат кальция, гидрат окиси алюминия, фосфат магния) или улетучиваться (например, кислород, цианиды, ртуть);
- рН, электропроводность, содержание углекислого газа и т.д. могут изменяться при поглощении пробой углекислого газа из воздуха;
- растворенные металлы или металлы в коллоидном состоянии, так же как и некоторые органические соединения, могут абсорбироваться или адсорбироваться не поверхности сосуда для хранения или на твердых веществах, содержащихся в пробах;
- полимеризованные вещества могут деполимеризовываться и, наоборот, простые соединения могут полимеризовываться.
Продолжительность этих процессов зависит от химической и биологической природы пробы, ее температуры, времени нахождения пробы на свету, вида сосуда, промежутка времени между отбором проб и ее анализом, условий транспортирования.
На данном изображении видно, как изменяются органолептические показатели пробы воды из скважины в течении короткого промежутка времени.
Помните: в процессе транспортировки тара с водой не должна подвергаться воздействию солнечных лучей и механическому воздействию .
Место проведения анализа, методы хранения и консервации проб для определения показателей
Материал, из которого изготовлена емкость для отбора и хранения проб
и консервации пробы воды
Максимально рекомендуемый срок хранения пробы воды
Место проведения определений показателя
Полимерный материал или стекло
Без консервации и охлаждения
На месте отбора проб
Охлаждение до 2-5 °С и хранение в темном месте
Полимерный материал или стекло
Предпочтительно проводить определение на месте отбора проб
Полимерный материал или стекло
На месте отбора проб
Определение следует проводить как можно скорее и предпочтительнее на месте после отбора пробы
Транспортирование при температуре ниже температуры отбора проб
Подкисление до рН менее 2 серной кислотой, охлаждение до 2-5 °С и хранение в темном месте
Определение следует проводить как можно скорее
Замораживание до минус 20 °С
Полимерный материал или стекло
Охлаждение до 2-5 °С
Предпочтительно выполнение определений на месте отбора проб(особенно для проб с высокой концентрацией растворенных газов)
Полимерный материал или боросиликатное стекло
Подкисление до рН менее 2 соляной кислотой и удаление атмосферного кислорода
На месте отбора проб или в лаборатории
Рекомендуется определять сразу после определения неустойчивых показателей
Сульфиды и сероводород
Полимерный материал или стекло
Добавление углекислого натрия с последующим добавлением уксуснокислого цинка в количествах в зависимости от метода определения
На месте отбора проб или в лаборатории
Емкости с пробами заполняют до верха. Определение следует проводить как можно скорее
Следует отметить, что хранение проб в течение длительного времени возможно только для определения ограниченного числа параметров
НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ РЕГЛАМЕНТИРУЮЩАЯ ОТБОР ПРОБ ВОДЫ
Забор проб воды для анализа: порядок взятия, техника безопасности, контроль качества
Общие сведения о пробоотборе
Ни одна узконаправленная область знаний не обходится без понятий, определений, терминов, на языке и символах которых общаются между собой специалисты. Есть такой профессиональный словарь и в лабораторном контроле воды.
Основополагающие термины
АИЛ (АИЛЦ) – аккредитованная (аттестованная) испытательная лаборатория (центр).
Для справки! Если перед промышленниками, владельцами среднего и малого бизнеса в различных отраслях деятельности стоит задача получения лицензии, регистрационного удостоверения, декларации, сертификата, то исследования воды должны быть проведены только в АИЛ (АИЛЦ), протоколы которых станут основой выдачи разрешительных документов. Отбор проб в этом случае надо поручать специалистам – самостоятельные эксперименты не приведут к достоверным результатам.
НД – нормативный документ, в котором собраны воедино все требования к данному типу воды и методике испытаний – форматы СанПиН, ГОСТ, ПНД Ф, МУ, РД, Р.
Заказчик, клиент, абонент – юридическое лицо любой формы собственности, частный потребитель, владеющие хозяйством или управляющие деятельностью, связанной с
водоподачей или сбросами стоков.
Анализируемая проба – определенный объем воды, отобранный в заданной точке контроля, по составу и свойствам которого будет дана оценка источнику в целом.
Разовая, точечная проба (простая) – образец воды из конкретного места, которому соответствует определенный состав в сиюминутный отрезок времени, отбирается 1 раз в заданном объеме.
Составная, усредненная проба (смешанная) – получается путем смешения «простых» проб для среднестатистического мониторинга состава воды и её свойств из одного источника, берётся в нескольких точках или в одной через определенные отрезки времени.
Контрольная проба – образец сточной воды или жидкости другого типа, используемой для питьевых, бытовых, хозяйственных нужд, отобранный в качестве дискретного образца, по аналитическому контролю за которым будет дана оценка составу и свойствам источника в целом.
Параллельная проба (запасной) – образец воды, который отобран для того, чтобы еще раз подтвердить достоверность полученных лабораторных результатов.
Резервная проба – образец исследуемой воды, который пускают в дело в том случае, если возникли разногласия в оценке её качества и безопасности. Проба отбирается обычно по инициативе заказчика испытаний или контролирующей организации.
Питьевая вода – вода, полностью отвечающая санитарно-гигиеническим нормативам НД, устанавливающего требования к водным запасам, предназначенным для питьевых, бытовых и производственных нужд, предполагающих строгое применение воды питьевого уровня по всем показателям.
Питьевая вода, расфасованная в ёмкости – вода, герметически упакованная в потребительскую тару разного вида – стекло, пластик и т.д. Может быть нескольких категорий: очищенная, специально-подготовленная, столовая, минеральная, искусственно-минерализованная.
Природные воды – все водные запасы планеты Земля, содержащие химические соединения в твердом, жидком и газообразном видах.
Водопроводная вода – вода, поступающая населению и промышленным объектам из кранов и колонок.
Поверхностная вода – вода из наземных источников, в качестве которых выступают реки, озера, пруды, моря, океаны.
Подземная вода – вода, заполняющая скважины и колодцы.
Сточные воды – жидкости, образующиеся вследствие осадков, таяния снега и льда, поливов, дренажа, технологической инфильтрации. Химсостав стоков формируется в результате хозяйственной деятельности человека и участия природных явлений.
Техническая вода – это водные запасы, которые используются в промышленности, быту, хозяйстве не для питья, а для мытья пищевых продуктов, различных поверхностей, агрегатов, механизмов, включая те, что задействованы в процессах, могущих нанести урон жизни и здоровью человека, животных, растений.
Горячая вода – вода, полученная путём применения тепловой энергии. Диапазон температур – 60-75° С.
Холодная вода – вода, температура которой не превышает 20° С, в коммунальном хозяйстве рекомендовано использование воды, имеющей температуру в пределах 6… 15° С. В промышленности обычно используют холодную воду такой температуры, которая оптимальна для технологических процессов.
Отбор пробы воды – операция, позволяющая решить задачу выявления состава и свойств воды с переходом к оценке всего источника в целом.
Качество воды – сумма реальных показателей состава и свойства воды, позволяющая оценить её пригодность для вида водопользования, определенного конкретным НД.
ПДК – предельно допустимые количества химических, микробиологических, радиологических компонентов в воде всех типов;
ПДС – массовая концентрация вредных соединений.
Задача отбора образцов – получение общей поведенческой (дискретной) характеристики источника водоснабжения, в котором были взяты пробы. Соотношение их содержания и допустимых ПДК и ПДС.
Цели проведения отбора
Пробы воды всех типов отбираются специалистами для решения следующих задач:
- контроль качества, который позволит разработать предупреждающие и корректирующие мероприятия для выравнивания ситуаций в случае ухудшения состава и свойств воды;
- производственный контроль – необходим для функционирования системы качества на предприятии;
- определение влияний последствий природных катастроф и нарушений технологического цикла на предприятиях;
- оценка результатов ремонтных и планово-предупредительных работ на производстве, связанных с системами водоснабжения;
- мониторинг состава и свойств воды в контексте проверки их соответствия требованиям профильного НД;
- идентификация причин химической и биологической контаминации данного водного объекта.
На основании поставленных перед аналитиками задач и цели исследований владельцы водного объекта проводят обработку полученных результатов, проводят необходимые работы по корректировке качества, разрабатывают программу испытаний на будущее.
Схема проведения отбора
Места отбора образцов воды из кранов выбирают на основе: геометрических параметров сети, режима водопотребления, среднестатистического расхода водных запасов. При этом увидеть подлинную картину водоразбора всё равно не представляется возможным.
За основу берут примерную схему отбора из сети, рассчитанную по длине её участков, как указано на рис.1
Рисунок 1.
Удельный расход qya определяют по формуле:
Q – расход воды из сети, л/с;
l – длина линий в разводке воды, м;
Qсоср – расходы на нужды производства плюс противопожарные нужды.
Подсказки-инструкции по отбору проб воды для разных видов испытаний
Специфика забора образцов воды из источника зависит от типа анализа. К примеру, если ищут опасное вещество, необходим химический анализ; микроорганизм – микробиологический. Есть подозрение в радиоактивном заражении – назначают радиологический. Каждый вид анализа требует особого подхода в заборе проб воды.
Химический анализ
Оптимальный объем – 200 мл на определение одного показателя в соответствии с перечнем контаминантов в НД. Тара – абсолютно чистая пластиковая или стеклянная бутыль, в которой ранее не хранились сладкие, солёные, газированные, ароматизированные жидкости, в том числе минеральная вода. «Вторичная» тара не приветствуется. Мойка ёмкостей чистящими и моющими веществами не допускается.
Химический анализ воды требует строгого выполнения следующих правил:
- если необходимо провести контроль по показателям «сероводород» и «нефтепродукты», следует приготовить по отдельной ёмкости на каждый из этих видов веществ;
- перед отбором воды из проточных водоёмов перед отбором следует пропустить воду сильным напором в течение 3-5 минут;
- любые ёмкости наполнять нужно с максимальной осторожностью, давая струе медленно стекать по одной из стенок – это снизит риски насыщения пробы кислородом и не позволит воде поменять свой химический состав за счёт постоянного взаимодействия веществ между собой;
- начинать отбор необходимо с ополаскивания ёмкости не менее 3-х раз той водой, которая будет взята на анализ.
Сопровождать пробу должны: акт отбора, направление в лабораторию, в котором чётко указано, какие показатели в ней должны быть определены.
Микробиологический анализ
Стерильные пробирки, контейнеры, ёмкости лучше запросить в АИЛ (АИЛЦ) – биологи готовят их специальным образом для клиентов. В стандартный, самый распространенный анализ обычно входят 3 показателя:
ОМЧ – общее микробное число;
ОКБ – общие колиформные бактерии;
ТКБ – термотолерантные колиформные бактерии.
В числе «особенных» нужд, связанных со спецификой производства, может возникнуть потребность в выявлении таких микроорганизмов, как: синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), дрожжи, плесени, сульфитредуцирующие клостридии, колифаги. Для каждого из видов этих микроорганизмов потребуется еще по одному стерильному сосуду.
Нюансы в отборе проб воды:
- водопроводный кран необходимо обработать со всех сторон (особенно в месте выхода воды) стерильной обеззараживающей салфеткой, желательно пропитанной спиртовым раствором;
- при взятии образцов в скважине или в роднике с каптажем, место подачи воды (кран или другой механизм) для дезинфекции следует обдать кипятком или фламбировать пламенем;
- пробы из колодца, реки, озера, пруда, стока набирают в предварительно вымытое и продезинфицированное ведро;
- все работы с пробой воды производятся в стерильных перчатках;
- ёмкость для пробы не наполняют полностью.
Радиологический контроль образцов воды
Подготовка пробоотборной посуды аналогична условиям для химических исследований. Особый акцент испытаниям на такой показатель, как «радон». Для него потребуется отдельная ёмкость с пробой, которая должна быть наполнена «под горлышко» без единого просвета.
Порядок нормирования сброса ЗВ
ПДС устанавливается в каждом конкретном случае индивидуально. При этом учитывается любой единичный выпуск и вид загрязняющего вещества, в том числе его возможные трансформации под воздействием внешних факторов. Общее правило: содержание контаминантов химической и биологической породы не должно превышать санитарно-гигиенические ограничения в створе на расстоянии далее 500 м от места выброса.
- Основополагающая формула для расчета норм сброса:
- ПДС = q * C
- q – максимум по расходу стоков, м 3 /час
- C – концентрация «грязи», г/м 3 .
Кто определяет качество вод?
Проведение аналитических исследований возможно силами специализированных отделов санитарных служб, производственными лабораториями промышленных предприятий, а также АИЛ (АИЛЦ) частного порядка.
Водоканалы и другие госпредприятия
Лаборатории водоканала имеют право заниматься вопросами качества и безопасности водоснабжения, ежедневными рабочими задачами. Отбор проб проводят обученные сотрудники. Протоколы испытаний используются для «покрытия» возникающих проблем и усовершенствования качества воды. Также этой работой могут заниматься уполномоченные профильные госпредприятия.
Частные организации
В процедуре контроля качества и безопасности воды, отбора, транспортирования, подготовки к хранению образцов из всех видов источников водоснабжения на законных основаниях могут участвовать частные лаборатории и испытательные центры при условии, что они имеют аттестаты компетентности в заявленной области. При этом их область аккредитации (аттестации) должна содержать все те химические и микробиологические компоненты, на исследование которых АИЛ (АИЛЦ) выдает официальный протокол испытаний.
Обзор ГОСТов, инструкций, методик
Вокруг тематики «отбор проб воды» задействовано много НД, основные из которых собраны в таблице 1.
Читайте также: