湖北鉆井公司分享打井涌砂成因及預防治理技術
打井涌砂會造成水泵和其它供水設備的磨損和損壞,使管網和用戶管道堵塞,不經過濾或二次沉淀不能正常使用,長期涌砂會使水井沉淀井段過早沉滿,堵塞篩管和加速磨損腐蝕,最終導致出水量減小,大量涌砂和水井報廢。
1 打井涌砂成因
1.1 成井工藝與質量問題引起涌砂
①濾水管用過濾網密度太大,纏絲間距與含水層顆粒匹配不當;
②礫料與地層顆粒級配比不合理;
③井斜造成填礫厚度不均或“架橋”;
④濾水管直接對準粉砂層;
⑤濾料規格大小不一,不均勻度大于15%,未經篩選投人井內;
⑥沖洗換漿不徹底,大粘度和高固相泥漿堵塞含水層,洗井時強烈震蕩時間過長,將細砂、粉砂引到濾水漏斗半徑周圍。
1.2 井管破裂引起涌砂
井管破裂引起涌砂主要原因有:
①井管連接或焊接問題、腐蝕、水泵磨損或碰撞井管等原因致使井管破裂。產生涌沙、回填,破裂嚴重時還會出礫料。常見的破裂
處是鋼管焊接部位或螺紋連接處、變徑位置、泵頭位置和動水位上下位置。一般在下管過程中,焊接存在隱患時,隨著重量增加拉應
力逐漸增大造成井管疲勞破壞,使井管開縫或斷裂,同時焊接時產生的應力容易引起應力腐蝕。
②下入井內劣質管材,在井內受力后短期開裂。
③下入井內濾水管沒有按工藝設計要求,片面追求大指數出水量,篩管圓孔總面積過大,嚴重降低了管材強度和抗腐蝕性,管材長
期受力腐蝕及洗井提拉活塞抽吸等導致井管折斷錯位。
④水泵存在密封隱患,長期使用出現密封問題,高速水流把井管穿透,造成水井涌砂。
1.3 礫料下沉引起涌砂
常見成井工藝是投礫和使用籠狀管,長期抽水礫料會下沉密實,若不采取周全措施,在圍填層內會出現“空白”段,這樣會引起出
渾水或涌沙。
1.4 長期強力過量抽水引起涌砂
長期強力開采、大泵量抽水引起動水位急劇下降,使水井濾水流速超過了允許(臨界)流速,擾動了流砂和粉砂層,從而引起涌砂。
2 水井涌砂預防措施
2.1、 鉆井時精心施工,合理選擇濾水管,合理選擇礫料直徑,確保成井質量。
2.2、成井后使用期間發現水質變化及時檢修。
2.3、使用水井時不能使其強行出水(過量提水)。
3 涌砂井治理技術
正確判斷涌砂成因及出砂位置。
①了解掌握水井原始資料及當時成井情況,了解止水位置及最上層濾水管位置和地層情況,了解井管材料、礫料直徑、濾水管類型;
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異常情況;
④利用井下電視檢測來確定涌沙的破漏位置,是靜水位至動水位區間井管連接處,下泵位置、變徑位置,還是過濾器部位。根據井下
電視檢測的結果,實施科學合理有效的維修方案。
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