剖析预防大量出砂之措.docVIP

剖析预防大量出砂之措 　　【摘 要】建造管井的目的是为了开采地下水资源，获取大量的、含砂量达到建井标准的、合乎水质要求的地下水，使之服务于工农业用水及生活用水。井水的出水含砂量是井的主要质量指标之一。含砂量过高，不仅影响投产期限，而且一旦投入使用将直接影响井、泵的使用寿命。若增加沉淀设备，势必增加供水成本，严重者将直接影响经营者的经济效益，所以，严格控制井的出水含砂量，可以避免重复建井，减少供水成本及延长井泵的使用寿命有着极其重要的意义。 　　那么，究竟如何预防大量出砂呢？经过多年的理论钻研和实践探索，针对造成供水管井大量出砂的主要原因，我私下认为主要应采取以下三方面措施加以预防。 　　【关键词】管井；施工；管理 　　1、管井设计要合理 　　管井设计的合理性主要取决于建井单位所处区域水文地质、现有井位的电测资料、现有井的成井报告及使用状况、建井单位对水质、水量、含砂量等井指标的 要求等。通常管井设计主要包括以下内容： 　　1.1过滤器的结构设计要合理 　　管井过滤器的结构设计主要根据是含水层的颗粒大小，依据含水层颗粒大小设计不同的过滤器结构。 　　（1）在粉砂、粉砂含泥、细砂、中砂含水层，过滤器不采用包棕、包网的设计方法，必须采用填砾过滤器的设计方法。因为如果采用包棕、包网的设计方法，过滤器的有效空隙将大大减少，而且容易造成堵塞。这些地层采用填砾过滤器既可增大管井涌水量，又可防止管井大量涌砂。（2）在粗砂、砾石、卵石层采用缠丝过滤器、包网过滤器都可以，但必须注意缠丝或包网过滤器的缠丝间隙或网孔规格的确定，应采取真实砂样，并进行严格筛分，按照一定要求缠丝间隙和网孔规格。采用填砾过滤器不可任意放大或缩小填砾规格。采用包网过滤器时，任意放大或缩小网眼规格都会造成大量来砂和影响井的出水量。 　　1.2井孔直径、井孔垂直度要合理 　　井孔直径的大小取决于地层含水量颗粒的大小，井壁管直径的大小及建井单位对砂量的要求等级标准等。一般来讲，含水层的颗粒大小与孔径直径的大小成反比，，也就是说，含水层的颗粒越大，要求的井孔直径相应就能小一些，反之，则就相应大些。 　　具体讲：（1）卵石层、砾石层：井孔直径比井管壁外径至少要大250mm左右。（2）粗砂层：井孔直径比井壁管直径大300mm左右。（3）中细砂、粉细砂地层：井孔直径比井壁管外径至少大350—450mm。（4）同一井孔，不同含水层的井孔直径亦不相同，中细砂地层、粉细砂含水层，井孔直径要局部扩大。 　　井孔的垂直度要达到每100米倾斜不大于1?。井孔的垂直度决定着井管的垂直度，下管的安全性，填砾厚度的均匀性。影响井水出砂量的大小的因素之一就是井孔的垂直度是否达标。井孔直径合理，井孔垂直度达标是井水出砂量达标的必要条件。二者呈正向相关。 　　1.3填砾的性质、形状、厚度、粒径要合理 　　填砾的岩石成分一般可采用石灰岩卵、砾石，禁止使用碎石渣作填砾，不带棱角或少带棱角，形状应尽量争取用圆形、卵圆形。咸水地区应采用石英粗砂作填砾。尽量不用片岩、页岩、板岩成分的作填砾，禁止使用泥灰岩等软质成分的岩石作填砾。 　　填砾的厚度与含水层颗粒的大小成反比。也就是说，含水层的颗粒越大，填砾的厚度就可以相应薄些，反之，则相应厚一些。具体讲： 　　（1）卵石层、砾石层：填砾厚度为100mm。（2）中砂、粗砂层：填砾厚度为150mm。（3）细砂、粉砂层：填砾厚度为250mm。 　　井水的出砂量与填砾的厚度成反比。也就是说，在填砾的粒径与含水层的颗粒相对应，在其他条件不变的前提下，填砾的厚度越厚，井水的出砂量就越小，填砾的厚度越薄，井水的出砂量就越大。 　　填砾的粒径在其他条件不变的前提下，与井水的出砂量成正比。也就是说：填砾的粒径越小，井水的出砂量就越小，反之，井水的出砂量就越大。 　　2、精心施工 　　粗略的施工工艺，必然带来井水出砂量的超标，精心的施工是井水含砂量达标的先决条件。 　　2.1钻孔施工。钻孔施工质量的好坏直接影响到井水含砂量的高低，井孔垂直度好，井水的含砂量就会相应低，反之，则井水含砂量就相应高。井孔垂直度好，填砾就相对均匀，反之，就相应薄厚不均。采用刚性满眼钻进法，可以确保井孔垂直度达标。其基本原理是采用刚性的下部钻具结构，减小钻柱与井眼间的间隙，使钻铤居于井眼中心，以减小或消除增斜力，有利于钻直井。具体办法是采用大直径钻铤、方钻铤，扶正器，都可以收到钻具居中的效果。 　　2.2安装井管。下入井管之前，应先用试孔器，遇有井孔不圆或有探头石时，应先进行修孔后再下入井管，以免将滤水管划破，造成大量涌砂。下井管时必须安装井底，且井底的孔洞不能过大，以免填入砾石时，填砾从井底的孔洞进入井内，造成填砾错位，出现大量涌砂。井管扶正器必须安装牢固，避免因扶正器失去