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地熱鉆井
涌砂井的危害與治理
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-10-28 14:14:23瀏覽次數:1400
涌砂井的危害
水井涌砂時(含砂量>4/10 000)會加速水泵和其他抽水設備的磨損和損壞,容易造成管網和用戶管道堵塞,不經過濾或二次沉淀不能正常使用。長期抽水造成井內沉淀、堵塞花管和加速磨損腐蝕,最終導致水量減小、大量涌砂和報廢。水井大量涌砂時,除上述問題外,還可導致地面沉降和周圍建筑物裂縫或倒塌,引發系列環境安全問題。
涌砂井的治理
(一)涌砂位置的判斷
涌砂井的處理關鍵是判斷其成因和出砂位置,可通過短期(6~24 h)的抽水觀察和利用井下電視檢測來確定,并采用排除法逐一檢查。首先利用井下電視直觀確定是否因為井管破裂而引起涌砂,檢測重點位置是靜水位至動水位區間井管的連接處、下泵位置、動水位上下處、變徑位置、井管所有連接(焊接)處。若沒有發現問題,則可考慮是礫料下沉、井內壓力平衡破壞、成井工藝等因素。工作程序是:
(1)了解、掌握原始資料和當時的成井情況,收集的資料有鉆井柱狀圖、井管材料、礫料直徑、濾水管類型、地層情況。
(2)測量靜、動水位和井內沉渣深度。
(3)了解泵量、下泵位置及使用過程中的異常情況。
(4)了解韭水位置及最上層濾水管位置。
了解上述情況后,抽水觀察出砂(混水)的時間,另外,計算排出靜水位至動水位水體積所需時間和各段砂層中的砂礫上升到井口所需時間。一般情況下,泵啟動在1—5 min內就出砂(混水)時,出砂位置在下泵位置附近;5~30 min后出砂時,出砂位置在中、深部。必要時可采用分段抽水方法來詳細確定出砂位置。
(二)方案選擇
出砂位置確定后,結合原水井結構按表l方案進行合理選擇。一般實管破裂可用小一級或二級的實管進行修補。對于濾水管位置出砂,則可選擇貼礫濾水管或包網(80目)濾水管進行修補。具體方案應根據水井的實際情況,考慮成本、井斜、錯位、安全、管徑等選擇最佳方案和設計。一般舊井內情況比較復雜,設計、加工止水密封盤是一個關鍵,此項工作的好壞將直接影響著成敗。另外,在下補管前還應進行探井,探井裝置的外徑應比補井管材的最大外徑大10~20 mm,長度4~10 m。
(三)補管的結構設汁
補管的結構設計原則是安全、可靠、順暢。其主要組成部分有管體、馬蹄口(喇叭口)、變徑和止水盤,管體可選擇鋼管、貼礫濾水管或PVC-U塑料管;馬蹄口和喇叭口是保證下管和起下泵順暢;變徑位于補管最上部,主要用于提掛和安裝止水盤(長度0.5~1.0m),有時用于變徑處;止水盤由環型鋼板、螺孔、橡膠組成,密封鋼板環中間的橡膠多于5層,必要時可在補管區間增加止水盤數量。
水井涌砂時(含砂量>4/10 000)會加速水泵和其他抽水設備的磨損和損壞,容易造成管網和用戶管道堵塞,不經過濾或二次沉淀不能正常使用。長期抽水造成井內沉淀、堵塞花管和加速磨損腐蝕,最終導致水量減小、大量涌砂和報廢。水井大量涌砂時,除上述問題外,還可導致地面沉降和周圍建筑物裂縫或倒塌,引發系列環境安全問題。
涌砂井的治理
(一)涌砂位置的判斷
涌砂井的處理關鍵是判斷其成因和出砂位置,可通過短期(6~24 h)的抽水觀察和利用井下電視檢測來確定,并采用排除法逐一檢查。首先利用井下電視直觀確定是否因為井管破裂而引起涌砂,檢測重點位置是靜水位至動水位區間井管的連接處、下泵位置、動水位上下處、變徑位置、井管所有連接(焊接)處。若沒有發現問題,則可考慮是礫料下沉、井內壓力平衡破壞、成井工藝等因素。工作程序是:
(1)了解、掌握原始資料和當時的成井情況,收集的資料有鉆井柱狀圖、井管材料、礫料直徑、濾水管類型、地層情況。
(2)測量靜、動水位和井內沉渣深度。
(3)了解泵量、下泵位置及使用過程中的異常情況。
(4)了解韭水位置及最上層濾水管位置。
了解上述情況后,抽水觀察出砂(混水)的時間,另外,計算排出靜水位至動水位水體積所需時間和各段砂層中的砂礫上升到井口所需時間。一般情況下,泵啟動在1—5 min內就出砂(混水)時,出砂位置在下泵位置附近;5~30 min后出砂時,出砂位置在中、深部。必要時可采用分段抽水方法來詳細確定出砂位置。
(二)方案選擇
出砂位置確定后,結合原水井結構按表l方案進行合理選擇。一般實管破裂可用小一級或二級的實管進行修補。對于濾水管位置出砂,則可選擇貼礫濾水管或包網(80目)濾水管進行修補。具體方案應根據水井的實際情況,考慮成本、井斜、錯位、安全、管徑等選擇最佳方案和設計。一般舊井內情況比較復雜,設計、加工止水密封盤是一個關鍵,此項工作的好壞將直接影響著成敗。另外,在下補管前還應進行探井,探井裝置的外徑應比補井管材的最大外徑大10~20 mm,長度4~10 m。
(三)補管的結構設汁
補管的結構設計原則是安全、可靠、順暢。其主要組成部分有管體、馬蹄口(喇叭口)、變徑和止水盤,管體可選擇鋼管、貼礫濾水管或PVC-U塑料管;馬蹄口和喇叭口是保證下管和起下泵順暢;變徑位于補管最上部,主要用于提掛和安裝止水盤(長度0.5~1.0m),有時用于變徑處;止水盤由環型鋼板、螺孔、橡膠組成,密封鋼板環中間的橡膠多于5層,必要時可在補管區間增加止水盤數量。
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