辅导:大口径松散层供水井

2011-12-07 11:51:03 来源:互联网 字体放大:  
【编者按】精品学习网总结归纳专业知识(四)辅导:大口径松散层供水井,希望对考生备考有帮助。

大口径松散层供水井

50年代,开凿供水井按照苏联的规定,钻探、成孔中禁用泥浆。因此,在上海水文地质勘察中,面对巨厚的松散土层(300~400米),只能采用冲击、套管跟管钻进方法,这样做成本高、工期长,而且钻进和起拔套管难。当时,上海第一批5个勘探孔,均采用套管冲击钻进,费工费时,最深的1个孔仅拔套管就用了1年3个月。

1958年,上海勘察院开展在水文地质勘探中应用泥浆钻探的研究。内容包括钻进方法,合理的泥浆指标,成井工艺,特别是洗井方法,以消除采用泥浆后,对测定水文地质参数的影响,以及采用套管护壁与泥浆护壁取得的水文地质参数的对比。研究成果表明,在上海地区采用大口径回转泥浆钻进是较为适宜的,完成300~400米的井,比其他钻进方法速度快、成本低。只要遵循研究成果所规定的成孔、成井工艺,泥浆钻探可以用于水文地质勘探,所测得的各项水文地质参数与不使用泥浆钻进所测得的参数一致。70年代后期,太仓自来水厂凿井数口(地层与上海一致),坚持按规定的成孔、成井工艺施工的井,单井出水量都在2000立方米/日以上,其中1口井没有按规定的成孔、成井工艺施工,井过滤器为泥浆堵死,抽水数月,水量每天仅几十立方米,相差一百倍。上海地区数百口井中,凡坚持按成孔、成井工艺施工的单井水量大,水位下降小。否则不是井的出水量小,就是水的含砂量大,给使用带来困难,甚至影响环境。总结出的下列成井工艺流程为提高凿井质量积累了经验:终孔后需进行修孔,用钻进的钻头,自上而下扫孔,修正孔壁,括去泥皮,测定孔径、孔斜。修孔达到孔底后,要冲孔并调整泥浆比重和含砂量,使井内泥浆上下均匀,不含泥块,含水量达到规范要求。在下过滤器前,应先将过滤器在地面配好并编号、按序下入孔内。过滤上口密封后,从过滤器外逐步稀释泥浆到比重1.05左右。按设计填入规定粒径的填砾。填砾上部用粘土球止水,然后用粘性土填到地面,将孔封闭以免地表污水流入。化学、物理洗井,用活塞与空压机反复洗井。洗井结束后,处理沉淀砂,抽水试验,取水样,测水的含砂量后下泵验交。

在60年代研究成果的基础上,经长期实践又不断补充完善,改进了钻头,增设了保径圈,运用“钻具一次弯曲”理论控制钻压及合理泥浆指标的采用等。这项研究成果已为国内外的水文地质专家所接受,冲破了水文地质勘探中,不允许采用泥浆钻探的规定。

深井开采中,过滤器是重要的环节。1958年以前,上海深井过滤器的设计很落后,由于本地区含水层颗粒很细,为了防止砂粒进入井内,穿孔过滤器外面包棕皮,孔径比过滤器外径大50毫米左右,终孔后,过滤器下入孔内洗井即成井,由于抽水后,砂子嵌在棕皮的小孔内,最终井出水量越来越少,因而报废,井的使用寿命平均只有5.2年,最短的1.3年,最长的不超过7年。1958年,上海勘察院和建工部西安凿井公司上海工程处都采用砾石过滤,井的出水量大,动水位下降小,含砂量同样可以达到要求,井的使用寿命增加,在上海得到推广。这种砾石过滤器是由缠有梯形铜丝的穿孔管和外面填有50~100毫米厚、粒径为含水层颗粒平均直径6~12倍的小砾石组成,砾石起到阻止含水层中的砂粒进入井内,穿孔缠丝过滤器起到阻止填砾进入井内,使井四周地下水流入井内的水力环境大大改善。80年代后期,引进联邦德国设备制作的桥式过滤器,进一步代替了穿孔缠丝过滤器,使井的进水阻力进一步改善,过滤器成本也进一步降低。

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