Kúttervezés

2.5. A kútépítés folyamata

2.5.1. Felbővítés az iránycső elhelyezéséhez

A geofizikai mérések által javasolt iránycső saruzárási mélységéig a keresőfúrással lemélyített fúrólyukat az előírt iránycsőrakatok biztonságos beépítésének figyelembevételével meghatározott szelvénnyel (a beépítendő béléscsőnél legalább 38 mm-rel nagyobb átmérővel) fel kell bővíteni.

2.5.2. A bélécsövezés célja

A fúrólyuk lemélyítése közben a fúró különböző tulajdonsági kőzeteket harántol. A fúrás technológiája és a későbbi víztermelés a lyukfalának biztosítását kívánja. Ezt az alábbi igények teszik szükségessé:
-    lyukfal beomlásának megakadályozása,
-    az iszapveszteségek kiküszöbölése,
-    az egyes rétegek beduzzadásának kiküszöbölése,
-    a rétegek egymástól való elszigetelése béléscsövezéssel, illetve a béléscsőrakatok mögé nyomott cementtejjel (palástcementezéssel),
-    fúrószerszám gyors biztonságba helyezése,
-    közvetlen termelés.

2.5.3. A béléscsőrakatok elnevezései

A fúrás munkálatait műszaki és geológiai okok miatt szakaszokra kell osztani. A különböző átmérőjű és mélységű szakaszokba más és más méretű béléscsövek kerülnek. Az egymáson belül beépített átmérőjű és hosszúságú béléscsőrakatok – alkalmazkodva a fúrólyuk szakasz méreteihez – a fúrólyuk szerkezetét jelentik.
 

A fúrólyukba beépített béléscsőrakatok elnevezése feladatuk szerint különböző:
-    iránycsőrakat (vezető béléscsőrakat) a felszínhez közeli rétegek omlásának megakadályozása, a talajvíz kizárása,
-    biztonsági béléscsőrakat a középmélységekben elhelyezkedő rétegek kizárására,
-    ha a biztonsági béléscsőrakat lehelyezése után fúrástechnikai szempontok kívánják, közbenső béléscsőrakat beépítése is szükségessé válik (például omlásra vagy duzzadásra hajlamos rétegek kizárása). A biztonsági vagy közbenső béléscsőrakat saruja a közvetlen a vízadóréteg fölé kerül beépítésre,
-    szűrőcsőrakat (termelő béléscsőrakat) rendeltetése a feltárásra kerülő rétegek beomlás elleni védelme és vizének befogadása; a béléscsőrakat részét képezi a szűrőcsőrakat. Ez a béléscsőrakat rendszerint 3 részből áll: toldócső, szűrőcső, homokfogócső (iszapfogócső),
-    köpenycső vagy védőcső, mely a szűrőcsőrakat beépítésekor annak védelmét szolgálja és beépítése után visszahúzásra kerül.

2.5.4. Iránycső, vezető béléscsőoszlop, védőcső elhelyezése

A rotary fúrásnál a megfelelő (beállított) sűrűségű fúróiszap hidrosztatikus nyomásával tartjuk egyensúlyban a fúrólyukat. A fúrólyuk kicsövezését a technológia egyszerűsíteni igyekszik. Ez egyszerűbb lyukszerkezet kialakulásához, szélső esetben az úgynevezett egyoszlopos béléscsövezéshez vezetett. Ez a megoldás a jelentéktelen vezető béléscsőoszlopon kívül – amely egyben a biztonsági béléscsőoszlop szerepét is ellátja – egyetlen, a tárolórétegeket harántoló úgynevezett termelési béléscsőoszloppal biztosítja a teljes lyukat. Az átlagos lyukmélység növekedésével azonban a rétegsor komplikálódott: egyrészt a nagynyomású, nagy hőmérsékletű rétegek okozta öblítési, másrészt omlási, megszorulási, öblítőveszteségi problémák és a fokozott kitörésveszély léptek előtérbe. Mindezen nehézségek leküzdése bonyolultabb lyukszerkezetet kíván.
A vezető béléscsőoszlop a felszíni laza rétegekben, azok megbomlása előtt, a még ép lyukban elhelyezett béléscsőoszloppal a fúrólyuk további szakaszainak védelmét látja el és vezetést ad. Óvnia kell továbbá a fúróberendezés alapozását. A vezető béléscsőoszlop hossza a rétegsortól függ, néhány 10 m-től legfeljebb 100 m-ig terjedhet. Ezt a technikai rakatot lehetőleg agyagban kell elhelyezni, mivel így tudja stabilan védeni az alsóbb réteget a fenti vizektől, szennyeződésektől. Ha a felszínen állékony rétegek vannak, ez a béléscsőoszlop még nagy mélységű kutatófúrások esetében is elmaradhat, és a szerepét a technikai béléscsőoszlop tölti be.
A technikai és egyben biztonsági (védő) béléscsőoszlop feladata a felszínhez közeli víztároló rétegek kizárása és a lyukfejszerelvények biztonságos tartása. Ez a csőoszlop viseli egyben a következő bélésoszlopok tömegét is.

2.5.5. Béléscsövezés

A béléscsövezés egyrészt a fúrólyuk végleges biztosítására a felszíntől 8-12 m béléscsőszálakból menetes vagy esetleg hegesztett kötéssel a lyukszakasz talpáig meghosszabbított (beépített), tömören záró béléscsőoszlopot, másrészt a beépítési munkát jelenti.
A különböző átmérőjű és mélységű lyukszakaszok különböző nyomású hőmérsékletű és állékonyságú rétegeinek biztosítására a szabványok szerint széles átmérősorozatban, egy-egy néveleges átmérőn belül többféle falvastagsággal, különféle anyagminőség acélból gyártott és különféle menetes kötésű – ezért különböző menetszilárdságú -, összesen 372 féle béléscsőből álló sorozatból még az ultra nagy mélységű fúrásokon túl a jövő rekordfúrásaihoz azonban a jelenleg szabványosaknál nagyobb szilárdságú acél csőfajták szükségesek.

2.5.6. Béléscső cementezése

A cementezés során cementtejet szivattyúznak a béléscső oszlopon és saruján át a béléscsőoszlop mögötti gyűrűs térbe a folyadék- vagy gáztermelés érdekében a tároló rétegek tömör elválasztása és a béléscsőoszlop rögzítése és védelme céljából. Fontos feltétel a sikeres cementezéshez a megelőző öblítés, hogy minden idegen anyagot eltávolítsunk és így a cement stabilan köthessen mind a béléscsőhöz, mind a lyukfalhoz. A cementpalást fontos feladata egyrészt a tároló rétegek izolálása, másrészt a csőoszlop védelme a külső nyomástól, korróziótól és lehorgonyozza a csőoszlopot a rétegsorhoz a kiemeléssel és a lefelé elmozdulással szemben, és nem utolsó sorban kizárja a folyadéknyelő vagy egyéb zavart okozó rétegeket a további műveletekből.

2.5.7. Rétegkizárás (saruzárás)

A felső szennyezett vizek leszivárgását a kútba, illetve a termelésre szánt és az ebből kizárt vizek közlekedését meg kell akadályozni. Ezért az iránycsőrakatot saruzárással kell elhelyezni, és azt a kivitelezés folyamán csak azután szabad visszahúzni miután az első közbenső csőrakat zárását a felszínig érő cementpalásttal biztosították. Ezenkívül minden egyes csőrakatot oly módon kell elhelyezni, hogy a cső külső palástja mentén a felsőbb vízadó szintek vize ne áramolhasson be.
Rétegkizárási célra szolgálnak a mélyfúrási kutakban használatos saruzárások:
-    egyszerű saruzás,
-    saruzárás cementezéssel.


2.5.7.1. Egyszerű saruzárás

Az egyes rétegnek a furatból való kizárására a legegyszerűbb mód, ha fúrással hatolunk a legközelebbi vízátnemeresztő rétegig, ott a béléscsőrakat saruját a csőrakattal együtt legalább 30 cm hosszban be kell préselni a vízzáró rétegbe (agyag, márga). Nagyobb mélységek esetén a bepréseléshez elegendő a béléscsőrakat súlya, különösen ha azt hirtelen ejtjük rá a talpra.

2.5.7.2. Saruzárás cementezéssel

A béléscsőrakat mögötti szakaszt elzárhatjuk úgy is, hogy a béléscsősaru mélységében cementdugót helyezünk el legalább 3 m hosszban,  és ebbe a béléscsőrakatot beleültetjük. A sarucementezéshez legalább 500-as portlandcementből készült 1,7-1,9 kp/dm3 (16,68-18,64 N/dm3) sűrűségű víz-cement keveréket kell használni.
A cementdugó elhelyezésekor a béléscsőrakatot a dugó fölé kell húzni.

 
A cementdugó készítéshez szánt cementtej elhelyezhető kanállal vagy fúrócsövön keresztül.
A cementelhelyező csövet olyan mélyre kell beépíteni, ahová a cementdugó alját – pl. talp közelébe – tervezzük, majd a cementtejet megfelelő mennyiségű öblítőközeggel (víz, iszap) ki kell nyomni a furatba.
A cementtej elhelyezése után a cementelhelyező csövet ki kell építeni, és a béléscsőrakatot azonnal le kell ültetni a talpra. A cementtej kötésének befejezéséig nem szabad megmozgatni. Ilyen formán a béléscsőrakat körül és magában a béléscsőben is cementtej van melyet a továbbfúrás előtt ki kell fúrni.
Célszerű a cementezést úgy elvégezni, hogy a béléscső és a lyukfal közötti térrészt a felszínig cementtel töltsék ki. Ezt teljes cementezésnek nevezik. A béléscső rakatot körülvevő cement védi a rétegvizektől, amelyek gyakran korróziót okozhatnak.

2.5.7.3. A saruzárás ellenőrzése

A saruzárás megfelelőségéről, tehát arról, hogy a saru megakadályozza-e a felső vizek beszivárgását a béléscsőbe, kanalazással vagy béléscső nyomással (vízzel való nyomatással) győződhetünk meg.
A béléscsőrakat megnyomásakor zárt csőfejen át többlet nyomást adunk a vízszintre, és ha a nyomás bizonyos idő (pl. 1 óra) után a megengedett értéken belül csökken, akkor a saruzárás jó. Ha a csökkenés nagyobb mérvű, akkor vagy a saruzárás nem jó vagy a zártcső fejnél szökik el a nyomás, és ezt meg kell vizsgálni.

2.6. Szűrőzés

2.6.1. A szűrők általános követelményei

A szűrőcső vagy szűrő anyagának, szerkezetének, méretének megválasztása, illetve a beépítés szakszerűsége alapvetően meghatározza a következő fázis, a kút- és a rétegkiképzés hatékonyságát, továbbá a kút üzemeltetésének gazdaságosságát és élettartamát. Szűrőcső nélküli, úgynevezett nyitott szűrőzés csak kivételesen állékony, szilárd vízadó kőzetek esetében engedhető meg. Alkalmazását az engedélyezési és a kiviteli tervben külön indokolni kell.
A rétegadottságok (ásványi összetétel, szemszerkezet, állékonyság, a víz kémiai összetétele stb.) figyelembe vételével megválasztott szűrőcsőnek a következő legfontosabb követelményeknek kell megfelelnie:
-    akadályozza meg a furat falának beomlását,
-    biztosítsa a homokmentes víztermelést,
-    ne legyen hajlamos a lerakódásra,
-    kémiai, illetve elektrokémiai korróziós hatásoknak ellen álljon,
-    tegye lehetővé a hatékony rétegkiképzést,
-    megfelelő húzó-nyomó és összenyomhatósági, horpadási szilárdsággal rendelkezzen.

Ismert vízföldtani felépítésű területeken létesítendő kutak tervezésekor el kell kerülni a hidrodinamikailag és vízminőségileg szignifikánsan eltérő vízadó rétegek összeszűrőzését.
A szűrők tervezése az állékony, repedezett, illetve a kavicsos görgeteges rétegektől eltekintve sokrétű, a gazdasági kérdéseket is magába foglaló szempontok gondos felmérését, mérlegelését igényli.

2.6.2. A szűrők és a szűrőszerkezetek anyaga

A szűrőcsövet homokmentes folyadék tartós beáramlására alkalmassá képezik ki. A szűrőszerkezetek anyagának optimális megválasztásakor a mechanikai tulajdonságok mellett a kút üzemeltetését és élettartamát kedvezőtlenül befolyásoló kémiai és elektrokémiai hatásokat is figyelembe kell venni. Ez kettős követelményrendszert jelent:
-    a hazai gyakorlatban gyakran alkalmazott acélvázak (varrat nélküli, melegen hengerelt acélcsövek) esetén – különösen a nagy terhelésű vízmű kutaknál – ki kell zárni azoknak a korróziós és lerakódási folyamatoknak az érvényesülését, amelyek a különböző elektrokémiai potenciállal rendelkező fémek között kialakuló galvánáram-képződésre vezethetők vissza. Minden szerkezeti elem (központosítók, alátét huzalok, bordázatok, szitaszövetek, huzaltekercsek stb.) az acélvázzal közel azonos anyagminőségből készüljön.
-    agresszív rétegvizek esetén olyan szűrőszerkezeteket kell tervezni, amelyek az előző követelményen túlmenően az agresszivitásból származó korróziós hatásoknak is ellenállnak.

2.6.3. A szűrőrakat beépítése

A szűrőcsövet a vízadóréteg teljes vastagságában kell elhelyezni. Ha a vízigény nem teszi szükségessé a vízadó réteg teljes vastagságának kihasználását, akkor a vízszükségletnek megfelelő hosszúságú szűrőcsövet a vízadóréteg legdurvább szemszerkezetű részéhez kell beépíteni. A szűrőrakatot általánosságban köpenycső (védő béléscsőrakat) védelme alatt kell elhelyezni a lyukba, de műszakilag indokolható esetben ettől el lehet tekinteni: pl. állékony kőzet vagy rövid előfúrás esetén, továbbá, ha a beépítési sebesség csökkentése érdekében nagyobb átmérőjű szűrő látszik előnyösnek.
Nagy mélységű, iszapöblítéssel készített fúrások esetén köpenycső egyáltalán nem alkalmazható, mivel:
-    el kell távolítani a fúrás során a furat falán szükségszerűen kialakult iszaplepényt, mely részben a beszűrőzendő rétegbe is behatolt;
-    a rétegben lévő egyéb káros szemcsék kimosatása útján a rétegszakaszoktól függően, ha lehet, még kedvezőbb helyzetet kell teremteni, ez az ún. szűrőváz kialakítás.
A szűrőrakat összeállításakor továbbá figyelembe kell venni azt a követelményt, hogy 500 m talpmélységig a homokfogó hossza legalább 5 m, nagyobb kútmélység esetén legalább 10 m legyen. A homokfogó alját biztonságosan le kell zárni (pl. cementdugóval, fadugóval, talpi fenékszeleppel).
A szűrőcsőrakatra központosítókat kell rászerelni (6-7 m-enként), mely a kavicsszórású kutak esetén a kavicsolás egyenletes vastagságának szempontjából igen lényeges. A szűrőt a legnagyobb gonddal kell beépíteni, mert ez a művelet a kútkiképzési munkák között a legfontosabb.
A szűrőrakat beépítése előtt a furatot újra kell fúrni, kavicsolt szerkezetek esetén szükség szerint a tervezett kavicspalástnak megfelelő szelvényű alábővítéssel.
A fúrás során figyelembe kell venni azt a követelményt, hogy a furat végleges talpmélysége a homokfogó hosszát is figyelembe véve minden esetben a legalsó szűrőzött vízadó réteg alatti teherviselő (pl. agyag vagy szilárd kőzet) fekübe kerüljön.
A szűrőcsőrakatot – ha nem kerül a terepszintig feltoldásra, mint pl. a PVC csöveknél – a közvetlen felette záró béléscsőrakat saruja felett 5 m-nyi vagy ennél nagyobb túlfedéssel, illetve átlapolással vágják el, és a két csőrakat közötti körgyűrű alakú teret tömszelencével zárják le.

2.6.4. A szűrők típusai

Általában a legkisebb átmérőjű legalsó szakaszban béléscsőrakat egy része van szűrőcsővé kiképezve. A szűrőcső feletti béléscsőrakat tömörfalú (vakcső) szakasza a toldócső, mely így az előző béléscsőrakat saruja feletti átlapolásáig tart.

 
A hazai gyakorlatban készített szűrők legnagyobb részét képviseli az a típus, melynél a szűrővázat oly módon alakítják ki, hogy a béléscső falát kör alakú perforációkkal vagy téglalap alakú hasítékokkal préseléssel megnyitják, és a vízadó réteg szerkezeti adottságaitól függően, közvetlen szűrőként felhasználják, vagy kiegészítő szűrőelemekkel burkolják.
A termelésbe beállítandó rétegeket többnyire előre elkészített szűrőcsövek beépítésével ritkábban -  termálkutakban – a béléscsőnek beépítése utáni megnyitásával kapcsolják be.

2.6.4.1. Előre elkészített szűrőcsövek

Ebben a körben a körben két nagy csoportot szokás megkülönböztetni, az egy és két szűrőfelületű szűrőket.

2.6.4.1.1. Egy szűrőfelületű szűrőcsövek

Itt a szűrőváz maga a szűrőfelület, mely az alábbi kivitelű lehet: kör alakú nyílásokkal ellátott perforált cső; rés alakú nyílásokkal ellátott hasított cső; híd alakú nyílásokkal ellátott, sajtolással réselt, alkotó irányban hegesztett vaslemez cső, ez úgy nevezett hidasszűrő, továbbá a pálcákból összeállított szűrőcső, melyen a beömlés az acél pálcák közötti réseken keresztül történik, ez az úgy nevezett pálcavázas szűrő.
 

A perforált és réselt szűrőcsövek anyaga általában hengerelt acélcső, azbesztcement, porózusbeton és műanyagok, ritkábban öntöttvas, réz, fa, üveg, porcelán, kerámia, agyag.
A híd alakú nyílásokkal ellátott és a pálcavázas szűrőcső acélból, rozsdamentes fémötvözetekből, vagy sárgarézből készülhet. A szűrőcsövön annyi nyílást kell készíteni, hogy a beömlő nyílások szabad felülete a szűrőcső felületének 10-20 %-át érje el. Például a 130 mm átmérőjű béléscső 1 fm-nek felülete 0,42 m2, ennek 20 %-a 0,084 m2, tehát a fúrt lyuknak felületének összege 0,084 m2. A lyukak átmérője 10-12 mm.
A fúrólyukak elkészülte után a béléscső belsejét meg kell tisztítani, hogy fúrás alkalmával keletkezett sorjákat eltávolítsák. A 20 %-nál nagyobb beömlési felület esetén a tervbe vett béléscső átmérőt kell megnövelni, vagy olyan szűrővázat kell készíteni mely nagyobb beömlési felülettel rendelkezik. A hidas szűrőknél 40-45 %-ra, a pálcavázas szűrőknél 65 %-ra növelhető a szűrővázon levő nyílások felülete.

2.6.4.1.2. Két szűrőfelületű szűrőcsövek

A finomabb rétegszerkezetnél alkalmazott kétfelületű szűrőcső két részből áll éspedig a szűrővázból és a szűrőfelületből.
 

Az első a szűrőcső szilárdsági követelményeit, az utóbbi pedig a homokmentes víztermelést hivatott biztosítani. A két szűrőfelületű szűrőcsöveknél a szűrővázat vagy
-    huzalszövet borítja, vagy
-    kavicsszűrő látja el a huzalszövet szerepét.

2.6.4.2. Huzalszövet vagy szitaszövet borítású szűrők

A huzalszövet borítású, két szűrőfelületű szűrőcsövek kivitele rendkívül sokféle, mind a szűrőváz és a szűrőfelület anyagát, mind az elkészítési módját illetően. A huzalszövet anyaga korróziónak ellenálló bronz, réz vagy műanyag szálakból készül. A szűrőcsövet az említett módon készítik.
Ezután a művelet után a perforált cső külső részén az anyamenettől kb. 35-40 cm-re, egy kb. 20-30 mm széles gyűrűt reszelnek, majd 1-1 m távolságra ugyancsak körül reszelik a perforált csövet, hogy a tiszta helyen jól lehessen forrasztani.
A következő munkafázis a drótspirálozás. Ezt készítik, hogy kb. 1,5-2 mm átmérőjű sárgaréz vagy horganyzott vashuzal végét az anyamentnél levő reszelt felülethez forrasztják úgy, hogy kb. 3-4 menet legyen szorosan egymás mellett, és a meneteket forrasztópákával, ónnal egymásmellé rögzítik. Ezután úgy csavarják a huzalt a csőre, hogy a kb. 10 cm menetemelkedés addig, amíg a következő gyűrű reszeléshez érnek. Itt ismét 3-4 menetet csavarnak szorosan egymás mellé, és újból összeforrasztják, majd ismételten spirálisan csavarják fel a huzalt a következő gyűrűreszelésig. Így folytatják a műveleteket a szűrű végéig. Erre a spirálozásra azért van szükség, hogy a szitaszövet és a béléscső között hézag legyen a víz könnyebb és jobb beáramlása miatt.
A szitaszövet sűrűségét a következőképpen állapíthatjuk meg: a szitán felfogott furadék mintából, mag- vagy oldalfal mintavételből 1kg-nyi mennyiséget meg kell szárítani, ezt szitasoron átszitálják. A szitasorozat 8-10 szitaszövettel ellátott edény. Ezt a szitasorozatot úgy kell összeállítani, hogy felül legyen a legritkább szövet, lefelé fokozatosan finomabb, illetve kisebb lyukú szövet legyen.
A legfelső edénybe beöntjük a homokot rázással átszitáljuk az 1 kg-nyi anyagot. A szitálás után megmérjük a legalsó szitán levő homokot, majd a következő szitán levő homok mennyiségét megmérve hozzáadjuk az elsőhöz, és ezt így folytatjuk mindaddig, amíg a 30 dkg-ot el nem érjük (középszemű homok esetén lásd később). Ahol ezt elérjük, ott van az a sűrűségű szitaszövet, amelyet alkalmazni kell az átfúrt réteghez. A szitaszövetnek ugyanis olyan sűrűségűnek kell lennie, hogy a tisztító szivattyúzás alatt a 30 % homok, illetve iszap kikerüljön a rétegből a szitaszöveten keresztül a kiszivattyúzott vízzel.
A szitaszövet finomszemű (0,05-0,25 mm) homok esetén az anyag 40 %-át, a középszemű (0,25-1,00 mm) homoknak a 30 %-át, a durvaszemű (1,00-2,00 mm) homok esetén pedig a 20 %-át engedheti át.
Szűrőzés szempontjából az a homok kedvező, amely különféle változó nagyságú szemcsékből áll, mert a megfelelő szűrőnyílást elég biztosan meg lehet állapítani.
A szemcseösszetételnek két eltérő jellegzetes képét ábrázolja. Ha a homok különféle, változó nagyságú szemcsékből áll, ennél a szitaszövet nyílását elég biztosan meg lehet állapítani. Ha ugyanis a szitaszövet lyukbőségét 0,4 mm-ben állapítjuk meg, akkor ezen átmegy a szűrő közelébe lévő homok 40 %-a, és ennek szivattyúval való eltávolítása után a kút homokmentes vizet szolgáltat. Az ilyen szemcseösszetételű homok esetén a szűrőt úgy választjuk meg, hogy az összes mennyiség 40-60 %-a átessen rajta.

 
Azt állapíthatjuk meg, hogy szemcsenagyság összetétele nem fokozatosan változó. A fokozatosság csak 0,3 mm-ig van meg, ott azonban hirtelen emelkedés következik be, amely azt jelenti, hogy a homokszemcsék túlnyomó része közelítőleg azonos szemcsenagyságú, mégpedig 0,3 és 0,4 mm közötti méretű. Az ilyen szemcseösszetételű homok a szűrőzés szempontjából igen kedvezőtlen. Ha ugyanis a szűrőnyílást 0,3 mm-ben állapítjuk meg, azon nagyon kevés homok jut át, és a szűrőcső körüli réteget nem lehet megfelelően lazítani, a kút tisztán, de csak kevés vizet szolgáltat. Ha pedig 0,5 mm-es nyílású szitaszövetet alkalmazunk, akkor a homokszemek 95 %-a átjuthat rajta. A réteg nagyobb vízmennyiséget szolgáltat, de a homokolás veszélye fenn áll.
Közelítőleg egyenletes homok esetén a szita lyukbőségét úgy kell megállapítani, hogy az összes homokszemcse 25-35 %-át engedje keresztül. Az ilyen kutaknál vigyázni kell arra, hogy a vízkivétel megindítása és megszüntetése lehetőleg csak fokozatosan valósuljon meg.
A kiválasztott szitaszövetet a fentebb elkészített szűrővázra úgy kell felvinni mind hossz-, mind keresztirányban a csatlakozásánál 20 mm átlapolás legyen, amelynek mentén az alátétet a huzalspirálokhoz kell rögzíteni (forrasztani). A szitaszövet a szűrőcső két végén legalább 40 mm-rel legyen hosszabb, és azt 1 mm vastag 20 mm széles rézszalaggal kell leforrasztani. Az alátétspirál elhagyása esetén a huzalszövetnek csak a szűrőváz nyílásait fedő része dolgozik, a nagyobbik része pedig a tömör felülethez simul. Ez pedig nem engedhető meg.
A szitaszövet lehet keresztszövés ás úgy nevezett vakszövet, mely utóbbi vízszintes szövésű. A szabványban (MSZ 695) a huzalszövet jeléül a névleges szemnagyságát (D) és a huzal névleges átmérőjét (d) adják meg. A 0,8/0,2 jelű huzalszövet tehát 0,2 mm vastag huzalból van úgy, hogy nyílásainak oldalszélesség 0,8 mm.

 
Sárgarézből, bronzból és műanyagból készült szitaszöveteket használunk.
A kútfúróiparban ma is elterjedten használatos még a szitaszövetnek az úgy nevezett szitaszám szerinti megjelölése, a megközelítő régi számozás, bécsi hüvelyk alapján. Így beszélünk 26, 32, 40/45-ös és 10/80-as szűrőszövetről (pl. 26 az 1”-re (25,4 mm) eső huzalszám). A szitaszövettel készített szűrőknek az az előnyük, hogy egyszerű szerszámokkal a munkahelyen is elkészíthetők, továbbá a szűrőváz átmérőjét jelentéktelen mértékben növelik, így az egész kútszerkezet kis átmérőjű rakatot igényel, ami a kivitelezési költséget nem emeli jelentős mértékben. Ezen felül, ha a szűrő kicserélése válik szükségessé, az viszonylag egyszerű módon végezhető el.
Hátrányai között első sorban a nagy szűrő ellenállást kell megemlíteni, amely különösen a finomszerkezetű rétegek esetén alkalmazott 10/80 és 40/45-ös szitaszöveteknél jelentős. További hátránya, hogy nagy kalcium-karbonát és vastartalmú rétegvíz esetén a szűrőszövet nyílásai nagyon rövid idő alatt eltömődnek, és a kút vízszolgáltatása megszűnik. Ezen kívül ki van téve a szűrőszerkezet korrodálásnak is. Ezen a hátrányon úgy lehet segíteni, hogy szűrő vázként műanyag béléscsövet, szűrőfelületként és spirálhuzalként műanyag készítményeket használunk.


2.6.5. Kavicsolás

2.6.5.1. A kavicsolás előkészítése

Ennél a szerkezetnél az előzőekben ismertetett szűrővázhoz kapcsolódik a kavicsolás mint második szűrőfelület. Kavicsolással alakíthatók ki a legmodernebb, leghatékonyabb szűrőszerkezetek. Előnyük onnan ered, hogy a nagyobb szemcseméretek miatt a kavicsszűrő gyakorlatilag nem jelent ellenállást. A szemcserétegek kiválasztásának alapja a réteg várható szemcsenagyságának meghatározása.
Az érintkező felület mentén a kavicsszűrő és a vízadóréteg mértékadó szemnagysága arány: D/d=5-10, ahol D a szűrőréteg, d a vízadó réteg közepes szemcseátmérője. A kavicsolás kivitelezése gondos előkészítést igényel. A hidraulikai és szilárdsági méretezések szabta követelményeken kívül elsőrendű fontosságú, hogy a beépítésre kerülő kavicsösszlet lekerekített, kvarc alapanyagú, tisztára mosott és szerves szennyeződéstől mentes (fertőtlenített) szemcsékből tevődjön össze.
A kivitelező elemi kötelezettsége, hogy e kritériumok megvalósulását laboratóriumi vizsgálatokkal ellenőrizze és az esetleges korrekciókat végrehajtsa. Kötelezettsége továbbá, hogy az alapelvek betartását a munkahelyi kiszállítás és tárolás során is maradéktalanul biztosítsa.
A szűrőkavics beépítése előtti utánfúrás során az öblítőfolyadék összetételét két ellentétes hatás egyeztetésével kell meghatározni. Biztosítani kell a furat falának állékonyságát a kavicsolás alatt, mely nagyobb sűrűségű és viszkozitású öblítőfolyadék alkalmazását igényli.
Ezzel ellentétes a hatékony rétegtisztítás követelménye, amely a kavicspalást és az eredeti állapotú réteg érintkezési felületének iszaplepény- mentességét, azaz a tiszta vizes öblítést teszi kívánatossá.
Ideális állapotot jelent az állékony, kötött homokrétegekben történő kavicsolás, melynek esetében az utánfúrás során 1,01-1,02 kg/dm3 sűrűségű és 1,1-1,15 (Marsh-tölcsérrel mért) viszkozitású, kedvező hatékonysággal tisztítható öblítőfolyadék alkalmazható.
Laza, finom szemcseösszetételű homokrétegek esetén csak különleges, mészbázisú (savazással oldható), vagy önbomló, polimer öblítőfolyadékkal lehet a kettős követelményrendszert kielégíteni.
Az alábővített fúrások esetében a kavics mennyiségének meghatározásához célszerű az alábővített furatlyukbőség szelvényezésének elvégeztetése.

2.6.5.2. A kavicsolás kivitelezése

Kavicsszórású szűrőket csakis köpenycső védelmével szabad beépíteni; az azbesztcement és műanyag csövekből készült szűrőcsőrakatot a homokfogó aljára erősített beeresztőhöz csatlakozó fúrócsőszárral és köpenycső védelmével kell a lyukba beépíteni.
A kavicsszűrők két csoportra oszthatók:
-    elkészíthetők a felszínen előregyártva, vagy
-    a szűrőváz beépítése után beszórással kerül a szűrőkavics a rendeltetési helyre.

A kavicsolás kivitelezésekor alkalmazott módszerek a következők szerint csoportosíthatók:
-    adagolás segédeszköz használata nélkül, közvetlenül a gyűrűs térbe,
-    adagolás segédcsövön keresztül,
-    adagolás fúrócsövön keresztül, keresztöblítéssel.

2.6.5.3. A felszínen elkészített kavicsszűrők

A felszínen elkészíthető, előregyártott kavicsszűrők előnye, hogy a szűrőfelület kialakítása – a kavicsszórású kutakkal szemben – független a fúrómester egyéni képességétől. Hátránya a szerkezeti elemek és a beépítés, valamint a nagy fúrási átmérő miatti jelentős költésgtöbblet az egyéb kialakítási módokkal szemben.
Legjellegzetesebb formái: a kavicszsebes szűrők, melyek közül a hazai viszonylatban az előre gyártott ragasztott kavicsszűrő használatos.

 

A ragasztott kavicsszűrő úgy készül, hogy az alkalmasan osztályozott szűrőkavics anyagát két különböző frakciójú (jellegű) rétegben egymáshoz és a szűrővázhoz ragasztják, ez a szűrőváz perforált vagy hasított acél-, műanyagcső. Kötőanyagként leggyakrabban 35-ös epoxigyantát használnak.

2.6.5.4. Kavicsszórású szűrők

A kavicsszórású kutak esetében a furatban a szűrőváz körül kialakított kavicsréteg a tulajdonképpeni szűrőfelület. A kavicsszórási szűrők kétségtelen előnye, hogy alkalmazásával a kútátmérő a kívánt mértékben megnövelhető, és így a kedvező hidraulikai viszonyok biztosításával a megengedhető belépési sebesség mellett nagyobb vízhozam érhető el. Ezenfelül a kutak üzeme biztonságos, és élettartama megfelelő. Hátránya, hogy a kavicsszórású minősége nagy mértékben a fúrómester képességeitől, az elérhető kútmélység korlátozott, és a szükséges nagy fúrási átmérő, valamint a kútkiképzés sokrétű munka művelete miatt igen költséges módszer. A kavicsszórású szűrő legjellegzetesebb formái az alábbiak.
Az egyrétegű kavicsszórású szűrővázat egyfrakciójú kavicsréteg veszi körül, és a kavics anyagot a köpenycső védőbéléscsőrakat szakaszos visszahúzása közben egyszerű beszórással juttatják le úgy, hogy a kavics anyag a szűrőváz és a lyuk fala közötti teret egyenletesen töltse ki.

 
Az egy ütemben betöltött kavics mennyiség 50-100 cm. Az egyrétegű kavicsszűrő minimális vastagsága 70 mm legyen. A szűrőt a védőcsőben középpontosítóval kell behelyezni.
A kétrétegű kavicsszórású szűrők elkészítése hasonló az előbbihez, azzal a különbséggel, hogy a szűrővázat két különböző frakciójú kavicsréteg veszi körül. A kétrétegű beszórást osztócsövek alkalmazásával végzik úgy, hogy a szűrőváz és az osztócső közötti térbe a nagyobb szemcséjű, az osztócső és a lyukfala közötti térbe pedig az apróbb szemcsenagyságú – a vízadó réteg szemcseösszletének megfelelően – kavicsanyag kerül. A beszórást ezzel az eljárással is rétegenként szakaszosan az osztó és köpenycső folyamatos visszahúzása közben végzik.

 
A kétrétegű kavicsszűrő együttes vastagsága legalább 100 mm.
A megnövelt átmérőjű kavicsszűrőt vagy nagyobb átmérőjű béléscsővel mélyítik, vagy a kavicsszórás létesítése és a köpenycső fokozatos visszahúzása közben  kutat kompressziózzák vagy szivattyúzzák. A kompressziózás a kút körül a finomabb anyagot kiveszi a kútból, az eltávozott finomabb anyag helyébe utánadagolt kavics jut.
A kavicsszűrő anyaga mosott, gömbölyű kavics vagy homok, anyaga kvarc. Zúzalékot beépíteni nem szabad.

2.6.5.5. Kavicsolás közvetlenül a gyűrűstérbe való adagolással

Ez a legegyszerűbb és műszakilag legkönnyebben kivitelezhető kavicsolási módszer. Kis mélységű, nagy átmérőjű és gyűrűs térközű, felszínig feltoldott záró- és szűrőrakatú kutak esetében használatos.
Két változata van
-    laza, omlásra hajlamos rétegeknél a kavicsolást a köpeny (védő) csőtalpig való beépítésével és a kavicsolás alatti folyamatos visszahúzásával kivitelezik,
-    állékony rétegeknél a kavics elhelyezkedését köpenycső nélkül, a szűrőzött szakasz alsó szintjétől visszafordított, ellenáramú öblítés folyamatos fenntartása mellett kell végrehajtani. A módszer megfelelő intenzitású öblítés mellett csökkenti a kavicsszemcsék osztályozódását és növeli a furat falának állékonyságát.

A kavics elhelyezését mindkét esetben folyamatos és körkörösen egyenletes adagolással, egyszerű belapátolással kell a gyűrűs térbe juttatni.
A kavicsolás felszínig vagy a kijelölt mélységig történhet. A kavicspalást felszínét mindkét esetben rendszeresen ellenőrizni kell. Az ellenőrzést és a vele párhuzamosan az esetleg szükségessé váló után utántöltést a tisztítószivattyúzás alatt is, a tömörödési folyamat befejezéséig folytatni kell.
Előnyös tulajdonságai mellett e módszer alkalmazásának hátránya, hogy a kavics osztályozódása (nagyobb szemcsék előresietése) a leggondosabb kivitelezés mellett sem kerülhető el, amely finom szemszerkezetű rétegek esetén homokolódást okozhat.

2.6.5.6. Kavicsolás segédcső használatával

Az osztályozódás elkerülése szempontjából előnyösebb az a megoldás, ha a kavics adagolása kis átmérőjű (általában 2”-os (50,8 mm)) segédcsövön (kavicselhelyező csövön) keresztül történik.
A kavics betáplálását tölcséren keresztül, adagolással vagy szivattyúzással kell végrehajtani.
A segédcsövet az előző szakaszban foglalt feltételek esetén célszerű a talp közelébe beépíteni, majd a kavicsszint emelkedésének megfelelően folyamatosan visszahúzni.
Lényegesen komplikáltabb a helyzet közép- és nagy mélységű kutaknál. Ezeknél a záró rakat átmérője szükségszerűen oly mértékben lecsökken, hogy a segédcső talpig való beépítése a leszűkült gyűrűs térben nem valósítható meg.
Ilyen esetekben a szűrőrakat elhelyezését – az előírt legkisebb átlapolási hosszúságot figyelembe véve – kúpos átmeneti közdarabbal kombinált rudazattal kell végrehajtani. A kavicsolást ilyenkor az átlapolás felső szintjéig beépített segédcsövön keresztül ellenáramú öblítés mellett kell végrehajtani.
E módszer 9 5/8”-nál (244,5 mm) kisebb átmérőjű zárórakatok esetén (pl. 7” (177,8 mm)) nem alkalmazható, csak a belapátolás vagy a következő szakaszban vázolt eljárás hajtható végre.

2.6.5.7. Kavicsolás fúrócsövön keresztül keresztöblítéssel

A módszer alkalmazásakor a szűrőrakathoz csatlakoztatott, keresztöblítést biztosító szerkezetet – a gyűrűs teret ideiglenesen lezáró tömlő tömítő alá építve -  a fúrócsővel együtt helyezik el. A szűrőkavicsot szivattyúzással kell a fúrócsőbe adagolni, ahonnan keresztáramlással jut az alábővített térbe a kivezető nyílásokon keresztül.
A kavicstér feltöltését a nyomás felszökése jelzi.
A módszer eléggé bonyolult és költséges felszerelést igényel. Használatát korlátozza a kavicsszemcsék behatárolt mérete (legfeljebb 2 – 2,5 mm).
Alkalmazása olyan nagy mélységű, szűk zárórakatú kútszerkezetek esetében javasolható, ahol segédcsövet beépíteni nem lehet vagy kockázatos.

2.7. A tömszelencék fajtái és elhelyezésük

A túlfedés, illetve átlapolás helyét a két béléscsőrakat közti körgyűrűt a teljesen vízzáró tömszelence – amely valójában egy tömítőszerkezet – beépítésével kell lezárni.
A tömszelence két részből áll, ezek anya- és apamenettel kapcsolódnak össze. Az alsó és a felső részre egyaránt tömítésszorító karikát hegesztenek, s a közéjük helyezett gumigyűrűk vagy faggyús kenderkötél összenyomása által valósítják meg a tömszelence és a nagyobb átmérőjű béléscső közötti tömítést.

 
A tömszelence alsó része enyhén kúpos haranggal csatlakozik az elvágott csőrakathoz. A harang kúpossága nem lehet nagyobb 3°-nál, mert így a zárás bizonytalanná válna. A tömítést szorító karikák összehúzását és ezzel a tömítőanyag kinyomását a felső rész forgatásával valósítják meg, rászorítva a harangot a kisebb átmérőjű csőrakatra.
A tömszelence beépítése nagyon gondos munkát igényel; a legkényesebb pont a vágott csővégre való felfekvésnél van, s ha a tömszelence nem szorul rá hézagmentesen a csővégre, a kút meghibásodását okozhatja (homokolódás). A harangos tömszelencét bajonettzáros csatlakozással építik be.

2.8. A szivattyú indítása és leállítása

A gyakori szivattyú indítás és leállítás („rángatás”) megterheli a kutat, ezért ilyen esetekben, amikor ez szükséges, javasolt az úgy nevezett „lágy indítás”, amikor fokozatosan éri el a szivattyú a termelési teljesítményét (pl. elektromos tolózár, frekvenciaváltó). Ilyen gyakori indításokkal leginkább a hidroglóbuszoknál találkozhatunk.

2.9. Próbaszivattyúzás

A próbaszivattyúzás célja a vízadórétegek teljesítményadatainak tartóssági vizsgálata, azaz a megnyitott réteg vízhozamának megállapítása céljából végzett többlépcsős vízkivétel.

 
A próbakompresszorozás a tömszelencék letétele, illetve lehelyezése után kezdhető el. A tisztítószivattyúzás által kivett legnagyobb vízmennyiség százalékában három vízlépcső beállításán keresztül vizsgáljuk a vízadatok tartósságát. A három vízlépcső célszerű vízhozama a tisztítószivattyúzáskor megállapított legnagyobb vízhozamnak 40, 60 és 80 %-a legyen.
Az egyes vízlépcsők szivattyúzásának ideje az üzemi szint állandósulásának függvénye. Általában 24 órán keresztül mért azonos üzemi szint elfogadható bizonyítékot nyújt a megfelelő vízutánpótlásról, tehát a vízhozamot növelni lehet a következő vízlépcsőre való áttéréssel.
A próbaszivattyúzás ideje alatt a legnagyobb gondot kell fordítani a folyamatosságra; hosszabb üzemszünet esetén (2 óra után) sok esetben meg kell ismételni a szivattyúzást az adatok megbízhatósága érdekében.
Nagyon fontos a 24 órás folyamatos próbaszivattyúzás során a 2 óránként mért vízszint és a hozzájuk tartozó vízhozam megállapítása, illetve meghatározása. Ezek az adatok képzik a fajlagos vízhozam megállapításának alapjait, adják meg a kút műszaki jellemzőit. A három szivattyúzási lépcső minimális időtartama 72 óra. A kompresszorozás befejezése után 2 óránként meg kell mérni a kútban a vízoszlop magasságát, amíg a nyugalmi vízszint be nem áll. Ez a visszatöltődés mérése.
A próbaszivattyúzás befejezésével az egyes üzemi víznívókban kapott vízmennyiség ábrázolásából megkapjuk a kút vízhozamgörbéjét.

 

A vízhozamgörbe nem csak arra jó, hogy ábrázolja a vízhozamadatokat, hanem megmutatja, hogy melyik mennyiségnél és milyen leszívott üzemi vízszintnél a leggazdaságosabb a kút termeltetése, illetve üzemeltetése. A kút teljesítőképességét a vízhozamgörbe meredeksége jellemzi. Minél nagyobb a görbe meredeksége, annál kisebb a kút teljesítménye.


Geofizika
Karotázs
Geofizikai mérés
Kútfúrás