水文孔成井阶段的洗井方法和适用条件.docVIP

文章编号 :100424116 (2006) 022009020003 水文孔成井阶段的洗井方法和适用条件 张子祥 (甘肃煤炭地质勘查院 ,甘肃 兰州 730000) 摘 要 :水文孔施工中洗井是管井成井工艺中的一个主要环节 ,各种洗井方法都有它的优点和一定的应用条 件 ,其工作效果与含水层的类型、地下水压力、钻进泥浆的指标、井管材质、井身结构、以及井深浅程序有着密切的 关系。要提高洗井效率 ,只有结合具体情况 ,选择合适的方法才能取得较好的洗井效果。 关键词 :水文孔成井 ;洗井方法 ;适用条件 中图分类号 : P641173 文献标识码 :B m/ s ,促使井内产生瞬时真空和形成水冲击力 ,破坏 井壁泥皮并把渗入含水层中的细小颗粒携入井中 , 从而达到疏通含水层的目的 。活塞洗井中活塞行 程 ,取决于井架高度 ,一般小于 6 m ,厚含水层应通过 加减钻杆 、分段用活塞上下洗刷 ,洗井时间超过 2 h 应及时提钻 ,检查活塞质量 ,及时更换胶皮板 、胶皮 圈 。该方法在基岩裂隙含水层或中砂以上的含水层 及金属丝口连接的管井中已得到了广泛应用 ,它具 有成本低 ,洗井效率高 、质量好并能克服其它机械洗 井法不易奏效的优点 。例如 : 在甘谷县施工的一个 水井 , 深度 60 m , 含水层由含泥沙的卵 、砾石组成 。 钻井施工中用比重 113～115 左右的泥浆护壁 ,成井 后井内水位 10 m 。开始时用 7 m3 / min 空压机洗井 , 持续了一个半昼夜 ,安泵抽水时 ,水位降深 20 m ,单 井出水量 100 m3 / d ,单位涌水量 0106L / s1m ,远达不 到预想的出水量 , 第二次又改用 CO2 洗井 , 效果仍 不明显 。后来改用活塞由上而下拉洗 ,经过一个半 昼夜使原来已清澈的井液变的浑浊 ,两个半昼夜后 井内水位波动接近稳定 ,并从洗井活塞处带出了少 量的细砂颗粒 ,说明井壁泥皮已经被洗开 ,井管过滤 器周围已初步形成一个良好的滤水层 ,再次安泵抽 水时 , 水位降深 40 m , 单井出水量达到 1 000 m3 / d , 单位涌水量 013L / s1m ,洗井前后 ,单位涌水量增大 5 倍 ,取得了显著效果 。 前言 0 水文孔施工中洗井是管井成井工艺中的一个主 要环节 。洗井的目的是彻底消除钻进过程中冲洗液 对含水层的影响 ,恢复和改善含水层的天然特征 ,使 滤水管周围形成一层良好的人工或天然的滤水层 , 借以增大滤水管周围的渗透性能 ,使水井达到应有 的稳定出水量和使用寿命 。因此洗井的好坏将直接 影响管井的出水量和井的寿命 。 常用的方法有活塞 、空压机 、冲孔器 、水泵 、CO2 洗井等几种方法 。实践表明 ,各种洗井方法都有它 优缺点和适用条件 , 其效果与含水层类型 、泥浆粘 度 、井管材质 、井身结构以及井深等有密切关系 。只 有结合具体情况 ,选择合适的方法才能取得较好的 洗井效果 。笔者根据多年来的工作实践 ,对上述几 种洗井法的效能做出分析与总结 。 活塞洗井 1 活塞洗井常用往复式活塞 ,活塞由包含向上开 启阀门或球阀的活塞体及胶皮板 、胶皮圈 、连接接手 构成 ,活塞直径一般小于井管内径 10 ～20 mm 。活 塞体上接钻杆上下提拉 , 速度一般为 0165 ～1155 收稿日期 :2006209229 作者简介 :张子祥( 1963～) ,男 ,高级工程师 ,国家注册岩土工程师 ,从事水文地质、工程地质、灾害地质、煤田地质工作。 空气压缩机洗井 水泵洗井 2 4 该方法是清除井底沉淀及处理旧井的方法之 一 。一般采用 7 m3 / min 或 9 m3 / min 空压机向井内 输送高压空气 ,其方法有 :抽水洗井法 、震荡洗井法 、 喷嘴反冲洗法等 。因空气压缩机洗井受空气管淹没 深度及工作压力的局限 ,其适应的洗井深度一般不 能超过 100 m 。在钻进泥浆稠度较大的基岩裂隙或 粗颗粒地层中 ,活塞洗井效果要好于空压机洗井 ,但 是活塞洗井的巨大抽吸力容易把地层中的细小颗粒 大量引向井的四周 ,严重时可引起井中涌砂或堵塞 井壁进水通路 ,甚至损伤井管 。因此对于一些未安 装金属井管的管井及粉砂含水层或粗颗粒含水层中 含大量细颗粒的情况下 ,采用空压机洗井就具有较 佳的实际意义 。例如在崇信县施工的一个水井 ,含 水层为细砂 ,井的深度为 80 m ,钻探结束后 ,下管前 为粗略判断地层的富水程度 ,在裸孔中试抽 60 min , 水位降深 50 m , 单井出水量 80 m3 / d , 单位涌水量 0102L / s1m ,成井后用活塞拉洗近 36 h ,再次抽水 ,水 位降 深 52 m , 单 井 出 水 量 50 m3 / d