Каптаж

Капта́ж

(франц. captage, от лат. capto — ловлю, хватаю)

комплекс инженерно-технических мероприятий, обеспечивающий вскрытие подземных вод, нефти и газа, вывод их на поверхность Земли и возможность эксплуатации при устойчивых во времени оптимальных показателях (дебит, химический состав, температура и др.). Для перехвата пресных, термальных, промышленных подземных вод пользуются также равнозначным термином «сооружение водозабора».

Культура К. известна с ранних эпох цивилизации и достигала высокого уровня в Древнем Риме (термы императора Каракаллы, водопроводные сооружения), Месопотамии, Северной Африке (Акве-Флавнане), Средней Азии, на Кавказе (кяризы) и др.

Современные каптажные сооружения для подземных вод отличаются большим разнообразием типов и конструкций, учитывающих особенности гидрогеологических условий местности, состав воды, технические и санитарные требования, определяемые заданными режимом водопотребления и целевым назначением эксплуатируемых вод. Простейшим типом каптажных сооружений является шахтный колодец (рис. 1), перехватывающий подземные воды неглубоко залегающих водоносных горизонтов; для предотвращения обвалов стенки колодцев закрепляются каменной кладкой, монолитным бетоном и др. При вскрытии нескольких водоносных слоев горизонт, намеченный к эксплуатации, изолируется от ниже- и вышележащих слоев путём их тампонажа. Наряду с колодцами применяются штольни — протяжённые горизонтальные или слабонаклонные горные выработки, сооружаемые в сильно пересечённых местностях. Иногда штольни сопровождаются системой наклонных, горизонтальных или восстающих скважин, пробуриваемых в боковых стенках и забойной части подземной галереи для увеличения притока воды. К. штольнями осуществлен в СССР в Пятигорске;: за рубежом — в Баньер-де-Люшоне (Франция), Бен-Харуне (Алжир) и др. К. безнапорного источника может осуществляться с помощью камеры (рис. 2).

Наиболее распространённым типом каптажных сооружений являются буровые скважины — одиночные или групповые. Механизированная проходка скважин обеспечивает вскрытие водоносных горизонтов и зон в весьма сложных горно-геологических условиях на глубинах до 2 км и более. При этом удаётся надёжно разобщать водоносные горизонты в скважинах (обсадка трубами, цементация затрубного пространства), предотвращать обвалы стенок и прорыв воды по затрубному пространству, а также устанавливать насосное оборудование, обеспечивающее отбор с заданными эксплуатационными дебитами. Для обсадки таких скважин обычно применяются стальные трубы. При эксплуатации агрессивных подземных вод (углекислых, сероводородных, с низким pH и др.) каптажные скважины обсаживаются трубами из антикоррозийных материалов: легированных сталей, винипласта, полиэтилена, асбоцемента и прочими. Надкаптажные сооружения на месторождениях минеральных подземных вод выполняются в виде бюветов, павильонов, галерей.

К. нефтяных и газовых залежей заключается в герметизации и разобщении межтрубного пространства скважин, регулировании режима их работы и подачи в скважину (или отвода из неё) газа или жидкости. Это достигается специальным оборудованием устья нефтяной или газовой скважины. В зависимости от способа эксплуатации различают К. фонтанных, компрессорных, газлифтных и насосных скважин.

Лит.: Абрамов С. К., Семенов М. П., Чалищев А. М., Водозаборы подземных вод, 2 изд., М., 1956; Лаврушко П. Н., Муравьев В. М., Эксплуатация нефтяных и газовых скважин, М., 1964; Поиски и разведка подземных вод для крупного водоснабжения, М., 1969; Вартанян Г. С., Яроцкий Л. А., Методические указания по поискам, разведке и оценке эксплуатационных запасов месторождений минеральных вод, М., 1970.

В. Г. Афонин, Г. С. Вартанян.

Рис. 1. Каптаж напорного источника.

Рис. 2. Каптаж безнапорного источника: 1 — отверстие для воды; 2 — ключевое отделение; 3 — приёмный клапан; 4 — водослив; 5 — грязевая труба; 6 — задвижка; 7 — лаз для осмотра и очистки камеры.