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水井涌砂成因及预防治理技术

2013-11-12

水井涌砂成因及预防治理技术

水井涌砂会造成水泵和其它供水设备的磨损和损坏,使管网和用户管道堵塞,不经过滤或二次沉淀不能正常使用,长期涌砂会使水井沉淀井段过早沉满,堵塞筛管和加速磨损腐蚀,最终导致出水量减小,大量涌砂和水井报废。

1 水井涌砂成因

1.1 成井工艺与质量问题引起涌砂

①滤水管用过滤网密度太大,缠丝间距与含水层颗粒匹配不当;

②砾料与地层颗粒级配比不合理;

③井斜造成填砾厚度不均或“架桥”;

④滤水管直接对准粉砂层;

⑤滤料规格大小不一,不均匀度大于15%,未经筛选投人井内;

⑥冲洗换浆不彻底,大粘度和高固相泥浆堵塞含水层,洗井时强烈震荡时间过长,将细砂、粉砂引到滤水漏斗半径周围。

1.2 井管破裂引起涌砂

井管破裂引起涌砂主要原因有:

①井管连接或焊接问题、腐蚀、水泵磨损或碰撞井管等原因致使井管破裂。产生涌沙、回填,破裂严重时还会出砾料。常见的破裂

处是钢管焊接部位或螺纹连接处、变径位置、泵头位置和动水位上下位置。一般在下管过程中,焊接存在隐患时,随着重量增加拉应

力逐渐增大造成井管疲劳破坏,使井管开缝或断裂,同时焊接时产生的应力容易引起应力腐蚀。

②下入井内劣质管材,在井内受力后短期开裂。

③下入井内滤水管没有按工艺设计要求,片面追求大指数出水量,筛管圆孔总面积过大,严重降低了管材强度和抗腐蚀性,管材长

期受力腐蚀及洗井提拉活塞抽吸等导致井管折断错位。

④水泵存在密封隐患,长期使用出现密封问题,高速水流把井管穿透,造成水井涌砂。

1.3 砾料下沉引起涌砂

常见成井工艺是投砾和使用笼状管,长期抽水砾料会下沉密实,若不采取周全措施,在围填层内会出现“空白”段,这样会引起出

浑水或涌沙。

1.4 长期强力过量抽水引起涌砂

长期强力开采、大泵量抽水引起动水位急剧下降,使水井滤水流速超过了允许(临界)流速,扰动了流砂和粉砂层,从而引起涌砂。

2 水井涌砂预防措施

2.1、 钻井时精心施工,合理选择滤水管,合理选择砾料直径,确保成井质量。

2.2、成井后使用期间发现水质变化及时检修。

2.3、使用水井时不能使其强行出水(过量提水)。

3 涌砂井治理技术

正确判断涌砂成因及出砂位置。

①了解掌握水井原始资料及当时成井情况,了解止水位置及最上层滤水管位置和地层情况,了解井管材料、砾料直径、滤水管类型;

②测量静、动水位和井内沉渣深度;

③了解泵量、下泵位置及使用过程中异常情况;

④利用井下电视检测来确定涌沙的破漏位置,是静水位至动水位区间井管连接处,下泵位置、变径位置,还是过滤器部位。根据井下

电视检测的结果,实施科学合理有效的维修方案。

          

                       井口坍塌                                        输水管被井套管破漏处射流穿孔                 队员分析井柱状图

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