第七講 成井工藝

1、第七講第七講 成井工藝成井工藝第四章第四章 成井工藝成井工藝水井鉆的水井鉆的成井工藝成井工藝（Completing Water Wells），包括），包括鉆孔進(jìn)結(jié)束后的鉆孔進(jìn)結(jié)束后的沖孔、換漿、安裝井管、填礫、止水、洗井沖孔、換漿、安裝井管、填礫、止水、洗井和試抽和試抽等工藝過(guò)程。這些工序是相互銜接的，但又各有其要等工藝過(guò)程。這些工序是相互銜接的，但又各有其要點(diǎn)。點(diǎn)。成井工藝的目的概括起來(lái)為兩個(gè)方面：成井工藝的目的概括起來(lái)為兩個(gè)方面：（1）將含水地層（目的層）的水經(jīng)過(guò)疏通而使其能自）將含水地層（目的層）的水經(jīng)過(guò)疏通而使其能自由地流入井內(nèi)；由地流入井內(nèi)；（2）封閉或隔離非目的層，以防止地下含水層

2、的水相）封閉或隔離非目的層，以防止地下含水層的水相互串通或污染含水層。這種有選擇的疏通和封閉，是成井工互串通或污染含水層。這種有選擇的疏通和封閉，是成井工藝要解決的主要問(wèn)題。藝要解決的主要問(wèn)題。 第一節(jié)第一節(jié) 濾水管濾水管 濾水管是水井井管的一部分，當(dāng)鉆進(jìn)成孔達(dá)到設(shè)計(jì)要濾水管是水井井管的一部分，當(dāng)鉆進(jìn)成孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，為了將井內(nèi)地下水抽取至地表，必須首先在鉆孔內(nèi)下求時(shí)，為了將井內(nèi)地下水抽取至地表，必須首先在鉆孔內(nèi)下入井管。入井管。梯形絲濾水管梯形絲濾水管橋式濾水管橋式濾水管井管一般由三個(gè)部分組成，按照其在鉆孔內(nèi)的安裝位置，井管一般由三個(gè)部分組成，按照其在鉆孔內(nèi)的安裝位置，自井底至井口，分別為

3、自井底至井口，分別為沉淀管，過(guò)濾器（濾水管）和井壁管沉淀管，過(guò)濾器（濾水管）和井壁管。井壁管井壁管三個(gè)部分一般可通過(guò)螺紋絲扣或焊接的形成連接成一個(gè)三個(gè)部分一般可通過(guò)螺紋絲扣或焊接的形成連接成一個(gè)整體管柱。整體管柱。其主要作用其主要作用是抽取地下水時(shí)，為隨地下水流入井內(nèi)的細(xì)是抽取地下水時(shí)，為隨地下水流入井內(nèi)的細(xì)小巖土顆粒提供沉淀空間；小巖土顆粒提供沉淀空間；濾水管一般在井管柱的中下部，在井內(nèi)位于含水層位置，濾水管一般在井管柱的中下部，在井內(nèi)位于含水層位置，其主要作用是保護(hù)鉆井內(nèi)的含水地層，起濾水擋砂作用；其主要作用是保護(hù)鉆井內(nèi)的含水地層，起濾水擋砂作用；而井壁管位于井管柱的中上部，其主要作用是保

4、護(hù)含水而井壁管位于井管柱的中上部，其主要作用是保護(hù)含水層以上井壁，防止塌孔，同時(shí)為地下水分層止水及抽水設(shè)備層以上井壁，防止塌孔，同時(shí)為地下水分層止水及抽水設(shè)備的下入與安裝創(chuàng)造條件。的下入與安裝創(chuàng)造條件。設(shè)計(jì)與選擇濾水管時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足它的基本要求。設(shè)計(jì)與選擇濾水管時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足它的基本要求。對(duì)濾水對(duì)濾水管的要求，可概括為以下管的要求，可概括為以下5 5點(diǎn)：點(diǎn)：（1 1）具有最大的進(jìn)水面積，以減少地下水經(jīng)過(guò)它時(shí)的）具有最大的進(jìn)水面積，以減少地下水經(jīng)過(guò)它時(shí)的阻力。濾水管阻力越小，地下水在這里的流速變化越小，阻力。濾水管阻力越小，地下水在這里的流速變化越小，發(fā)生結(jié)垢的可能性越小，從而可以延長(zhǎng)濾水管使用的年限。

5、發(fā)生結(jié)垢的可能性越小，從而可以延長(zhǎng)濾水管使用的年限。（2 2）具有足夠大的機(jī)械強(qiáng)度，能滿(mǎn)足安裝井管時(shí)的負(fù)）具有足夠大的機(jī)械強(qiáng)度，能滿(mǎn)足安裝井管時(shí)的負(fù)荷和抵抗地層的壓力。荷和抵抗地層的壓力。（3 3）最大限度的耐腐蝕能力和不因?yàn)V水管被腐蝕而影響）最大限度的耐腐蝕能力和不因?yàn)V水管被腐蝕而影響水質(zhì)的衛(wèi)生要求。水質(zhì)的衛(wèi)生要求。（4 4）具有良好的濾水擋砂能力，濾水孔不易被地層中的）具有良好的濾水擋砂能力，濾水孔不易被地層中的物質(zhì)堵塞。物質(zhì)堵塞。（5 5）具有安裝方便、成本低廉以及取材容易等。）具有安裝方便、成本低廉以及取材容易等。一、過(guò)濾器的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)一、過(guò)濾器的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)目前，常用的過(guò)濾器按其結(jié)構(gòu)可

6、分為四種類(lèi)型：目前，常用的過(guò)濾器按其結(jié)構(gòu)可分為四種類(lèi)型：（1）骨架式過(guò)濾器）骨架式過(guò)濾器（2）纏絲過(guò)濾器）纏絲過(guò)濾器（3）網(wǎng)狀過(guò)濾器）網(wǎng)狀過(guò)濾器（4）礫石過(guò)濾器）礫石過(guò)濾器過(guò)濾器類(lèi)型的選擇過(guò)濾器類(lèi)型的選擇主要是根據(jù)含水層顆粒大小和巖主要是根據(jù)含水層顆粒大小和巖石石的性質(zhì)。的性質(zhì)。（一）骨架式過(guò)濾器（一）骨架式過(guò)濾器骨架過(guò)濾器是一種結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的過(guò)濾器。骨架過(guò)濾器是一種結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的過(guò)濾器。它的基它的基本特征是：本特征是：一節(jié)有孔隙的管子，即在各種材料的管子上，一節(jié)有孔隙的管子，即在各種材料的管子上，用鉆鑿、模壓、焊割、銑削等方法開(kāi)有圓孔或直縫作為用鉆鑿、模壓、焊割、銑削等方法開(kāi)有圓孔或直縫作為

7、進(jìn)水的通道。進(jìn)水的通道。 骨架式過(guò)濾器除既可作獨(dú)立的過(guò)濾器，也可作為其骨架式過(guò)濾器除既可作獨(dú)立的過(guò)濾器，也可作為其他類(lèi)型過(guò)濾器的骨架。根據(jù)孔的形式的不同，骨架式過(guò)他類(lèi)型過(guò)濾器的骨架。根據(jù)孔的形式的不同，骨架式過(guò)濾器又可分為濾器又可分為圓孔過(guò)濾器、直縫過(guò)濾器、筋條過(guò)濾器圓孔過(guò)濾器、直縫過(guò)濾器、筋條過(guò)濾器三三種。種。1 1圓孔過(guò)濾器圓孔過(guò)濾器 在管壁上鉆有圓孔，圓孔交錯(cuò)排列，各圓孔中心位在管壁上鉆有圓孔，圓孔交錯(cuò)排列，各圓孔中心位于等邊三角形的頂點(diǎn)，如圖所示。于等邊三角形的頂點(diǎn)，如圖所示。圓孔直徑圓孔直徑d取決于過(guò)濾器的用途，若作為獨(dú)立的過(guò)濾器而取決于過(guò)濾器的用途，若作為獨(dú)立的過(guò)濾器而直接與含水層

8、顆粒接觸，則圓孔直徑直接與含水層顆粒接觸，則圓孔直徑d取決于含水層顆粒的大取決于含水層顆粒的大小及其不均勻度，一般小及其不均勻度，一般1020毫米。若作為其它類(lèi)型過(guò)濾器的毫米。若作為其它類(lèi)型過(guò)濾器的骨架，則骨架，則d可取大一些。圓孔間距可取大一些。圓孔間距a的大小決定于圓孔直徑的大小決定于圓孔直徑d，一般一般a=（22.5）d。圓孔過(guò)濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但由于它有直徑較大的圓孔過(guò)濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但由于它有直徑較大的圓孔，故不適用于砂層，而只適用于堅(jiān)硬不穩(wěn)定的裂隙含水層圓孔，故不適用于砂層，而只適用于堅(jiān)硬不穩(wěn)定的裂隙含水層或含砂量小于或含砂量小于10%的卵礫石含水層。的卵礫石含水層。

9、 aD60sinaH圓孔濾水管的孔隙率是濾水管上圓孔面積總和與濾水圓孔濾水管的孔隙率是濾水管上圓孔面積總和與濾水管有效表面之比。管有效表面之比。若濾水管外徑為若濾水管外徑為D D，有效長(zhǎng)度為，有效長(zhǎng)度為H H，則每排孔數(shù)，則每排孔數(shù)圓孔排數(shù)為圓孔排數(shù)為則孔隙率為：則孔隙率為：22291. 0460sinadDHdaDaHm 圓孔濾水管的孔隙率的大小，影響著濾水管的強(qiáng)度（它圓孔濾水管的孔隙率的大小，影響著濾水管的強(qiáng)度（它決定于濾水管的材質(zhì)）。剛質(zhì)濾水管可制成孔隙率在決定于濾水管的材質(zhì)）。剛質(zhì)濾水管可制成孔隙率在30%以上；以上；鑄鐵濾水管可在鑄鐵濾水管可在23%左右；石棉水泥濾水管則在左右；石棉

10、水泥濾水管則在1516%。2 2直縫過(guò)濾器直縫過(guò)濾器 在管壁上開(kāi)有長(zhǎng)方形孔，或直縫。其排列方式可以是并在管壁上開(kāi)有長(zhǎng)方形孔，或直縫。其排列方式可以是并列式，也可以是各排交錯(cuò)排列，在個(gè)別情況下不但排與排之列式，也可以是各排交錯(cuò)排列，在個(gè)別情況下不但排與排之間交錯(cuò)而且行與行之間也相互交錯(cuò)，如圖間交錯(cuò)而且行與行之間也相互交錯(cuò)，如圖9-29-2所示。所示。直縫寬度與含水層粒度有關(guān)。非均質(zhì)砂中直縫寬度直縫寬度與含水層粒度有關(guān)。非均質(zhì)砂中直縫寬度t=(1.52)d50，d50為能通過(guò)為能通過(guò)50%砂粒的網(wǎng)眼直徑。對(duì)于均質(zhì)砂，砂粒的網(wǎng)眼直徑。對(duì)于均質(zhì)砂，t=（1.251.5）dcp,dcp為砂粒平均直徑。若

11、直縫過(guò)濾器用作其他類(lèi)型過(guò)濾器為砂粒平均直徑。若直縫過(guò)濾器用作其他類(lèi)型過(guò)濾器的骨架，則的骨架，則t值可任意選擇，一般為值可任意選擇，一般為1020mm或更大些。直縫或更大些。直縫的長(zhǎng)度可為任意值，但一般為的長(zhǎng)度可為任意值，但一般為50100mm左右。縫與縫之間的左右。縫與縫之間的軸線(xiàn)距離通常為縫寬軸線(xiàn)距離通常為縫寬t的的10倍。各排直縫之間的距離約為倍。各排直縫之間的距離約為1020mm。直縫過(guò)濾器由于孔眼橫向尺寸比圓孔過(guò)濾器小，過(guò)濾能直縫過(guò)濾器由于孔眼橫向尺寸比圓孔過(guò)濾器小，過(guò)濾能力較強(qiáng)，故適用于粗砂含水層，也適用于卵礫石層及坍塌裂力較強(qiáng)，故適用于粗砂含水層，也適用于卵礫石層及坍塌裂隙含水層。

12、但此種過(guò)濾器加工較困難，需要專(zhuān)門(mén)的銑槽設(shè)備，隙含水層。但此種過(guò)濾器加工較困難，需要專(zhuān)門(mén)的銑槽設(shè)備，因而應(yīng)用較少。因而應(yīng)用較少。 3 3筋條過(guò)濾器筋條過(guò)濾器 在兩節(jié)短管之間焊以直徑為在兩節(jié)短管之間焊以直徑為101016mm16mm的鋼筋，鋼筋圍成的鋼筋，鋼筋圍成圓柱形，每根長(zhǎng)約圓柱形，每根長(zhǎng)約3 34m4m。其內(nèi)每隔。其內(nèi)每隔1m1m左右焊一支撐圈，以增左右焊一支撐圈，以增大其剛度，如圖大其剛度，如圖9393所示。所示。筋條過(guò)濾器的優(yōu)點(diǎn)是孔隙率大，可達(dá)筋條過(guò)濾器的優(yōu)點(diǎn)是孔隙率大，可達(dá)50%50%左右，過(guò)水左右，過(guò)水能力強(qiáng)，又節(jié)省金屬，制造方便，成本低廉，適合于含水能力強(qiáng)，又節(jié)省金屬，制造方便，成

13、本低廉，適合于含水層薄而涌水量大的淺井。它還常用作纏絲過(guò)濾器的骨架。層薄而涌水量大的淺井。它還常用作纏絲過(guò)濾器的骨架。（二）纏絲過(guò)濾器（二）纏絲過(guò)濾器 纏絲濾水管是在骨架濾水管外纏以金屬絲而成。倘若骨纏絲濾水管是在骨架濾水管外纏以金屬絲而成。倘若骨架管是圓孔濾水管或條縫濾水管，在管外每隔架管是圓孔濾水管或條縫濾水管，在管外每隔4050mm焊上焊上直徑直徑6mm的墊筋，然后再纏金屬絲。的墊筋，然后再纏金屬絲。金屬絲的斷面可以是梯形、圓形或三角形。以梯形為好，金屬絲的斷面可以是梯形、圓形或三角形。以梯形為好，梯形上底向內(nèi)（窄邊），下底向外（寬邊），使濾水孔斷面梯形上底向內(nèi)（窄邊），下底向外（寬邊）

14、，使濾水孔斷面呈呈“V”V”形。這種濾水孔既可減少砂粒堵塞，又有高的過(guò)水形。這種濾水孔既可減少砂粒堵塞，又有高的過(guò)水效率。效率。 梯形不銹鋼絲過(guò)濾器梯形不銹鋼絲過(guò)濾器梯形過(guò)濾器梯形過(guò)濾器（三）包網(wǎng)濾水管（三）包網(wǎng)濾水管 包網(wǎng)濾水管制作方法與纏絲濾水管采用的骨架管相同，包網(wǎng)濾水管制作方法與纏絲濾水管采用的骨架管相同，只是外表不纏絲而包以過(guò)濾網(wǎng)而成。如圖只是外表不纏絲而包以過(guò)濾網(wǎng)而成。如圖5.255.25所示。所示。常用的過(guò)濾網(wǎng)有：鋼絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)和不銹鋼絲網(wǎng)、聚氯乙常用的過(guò)濾網(wǎng)有：鋼絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)和不銹鋼絲網(wǎng)、聚氯乙烯塑料網(wǎng)、尼龍絲網(wǎng)和玻璃絲網(wǎng)等。鋼絲網(wǎng)易腐蝕，銅絲網(wǎng)易烯塑料網(wǎng)、尼龍絲網(wǎng)和玻璃絲網(wǎng)等

15、。鋼絲網(wǎng)易腐蝕，銅絲網(wǎng)易形成電化學(xué)腐蝕，故逐漸被非金屬絲網(wǎng)所代替。形成電化學(xué)腐蝕，故逐漸被非金屬絲網(wǎng)所代替。包網(wǎng)濾水管易堵塞，永久性的生產(chǎn)水井不宜采用。包網(wǎng)濾水管易堵塞，永久性的生產(chǎn)水井不宜采用。 波紋過(guò)濾網(wǎng)波紋過(guò)濾網(wǎng)（四）礫石濾水管（四）礫石濾水管 礫石濾水管是人們根據(jù)含水層顆粒情況，選取適合的礫石礫石濾水管是人們根據(jù)含水層顆粒情況，選取適合的礫石并充填于骨架管與含水層之間，形成一個(gè)人工礫石過(guò)濾層，以并充填于骨架管與含水層之間，形成一個(gè)人工礫石過(guò)濾層，以增大水井的過(guò)濾半徑。其骨架管常是骨架濾水管、纏絲濾水管增大水井的過(guò)濾半徑。其骨架管常是骨架濾水管、纏絲濾水管或特制的筐架。如圖或特制的筐架。

16、如圖5.265.26所示。所示。 （五）貼礫濾水管（貼礫管）（五）貼礫濾水管（貼礫管） 貼礫濾水管是在骨架管貼礫濾水管是在骨架管外將礫料、粘合劑、石膏等外將礫料、粘合劑、石膏等物質(zhì)，按一定比例在模具里物質(zhì)，按一定比例在模具里加壓、固化而成。加壓、固化而成。 相對(duì)于礫石過(guò)濾器，貼礫管直徑較小，適用于直徑相對(duì)于礫石過(guò)濾器，貼礫管直徑較小，適用于直徑較小的井孔中，且成井工藝簡(jiǎn)單，但其強(qiáng)度較低，下入較小的井孔中，且成井工藝簡(jiǎn)單，但其強(qiáng)度較低，下入井內(nèi)時(shí)，與井壁碰撞易損壞。井內(nèi)時(shí)，與井壁碰撞易損壞。此外，還有玻璃鋼濾水管、塑料濾水管、陶瓷濾水此外，還有玻璃鋼濾水管、塑料濾水管、陶瓷濾水管等多種類(lèi)型。管等

17、多種類(lèi)型。微孔陶瓷濾水管微孔陶瓷濾水管PVC濾水管濾水管二、過(guò)濾器的選擇二、過(guò)濾器的選擇過(guò)濾器的選擇除應(yīng)滿(mǎn)足一般要求外，還應(yīng)綜合考慮過(guò)濾器的選擇除應(yīng)滿(mǎn)足一般要求外，還應(yīng)綜合考慮水文地質(zhì)條件，技術(shù)條件及化學(xué)和細(xì)菌因素的影響。水文地質(zhì)條件，技術(shù)條件及化學(xué)和細(xì)菌因素的影響。（一）水文地質(zhì)條件：（一）水文地質(zhì)條件：1 1根據(jù)含水層的粒度選擇過(guò)濾器類(lèi)型，見(jiàn)表根據(jù)含水層的粒度選擇過(guò)濾器類(lèi)型，見(jiàn)表9-19-1。 2 2含水層粒度對(duì)過(guò)濾器孔隙率有一定影響含水層粒度對(duì)過(guò)濾器孔隙率有一定影響 一般：含水層粒度愈小，過(guò)濾器孔隙愈小而孔隙率增一般：含水層粒度愈小，過(guò)濾器孔隙愈小而孔隙率增大。大。3 3過(guò)濾器安裝在井內(nèi)

18、動(dòng)水位以下。過(guò)濾器安裝在井內(nèi)動(dòng)水位以下。4 4避免有害污染含水層的影響避免有害污染含水層的影響5 5過(guò)濾器應(yīng)盡可能安裝在于下部粗砂礫中，盡量避免上部過(guò)濾器應(yīng)盡可能安裝在于下部粗砂礫中，盡量避免上部細(xì)砂細(xì)砂 （二）技術(shù)條件（二）技術(shù)條件1 1根據(jù)過(guò)濾器的使用目的、期限選擇過(guò)濾器根據(jù)過(guò)濾器的使用目的、期限選擇過(guò)濾器 臨時(shí)供水井和水文地質(zhì)試驗(yàn)孔中的過(guò)濾器，可降低臨時(shí)供水井和水文地質(zhì)試驗(yàn)孔中的過(guò)濾器，可降低對(duì)制造材料的要求以及防腐要求，礫石充填物的厚度可對(duì)制造材料的要求以及防腐要求，礫石充填物的厚度可以縮到最小程度。而長(zhǎng)期供水井中對(duì)材料的防腐保護(hù)要以縮到最小程度。而長(zhǎng)期供水井中對(duì)材料的防腐保護(hù)要求則大

19、大提高，礫石充填物的厚度應(yīng)增加。求則大大提高，礫石充填物的厚度應(yīng)增加。2 2根據(jù)預(yù)定的取水量選擇過(guò)濾器根據(jù)預(yù)定的取水量選擇過(guò)濾器 如果井的預(yù)定取水量較大，就需要選擇濾水面較大如果井的預(yù)定取水量較大，就需要選擇濾水面較大的過(guò)濾器，增大過(guò)濾器直徑和礫石充填的厚度是擴(kuò)大濾的過(guò)濾器，增大過(guò)濾器直徑和礫石充填的厚度是擴(kuò)大濾水面的重要途徑。水面的重要途徑。3 3地下水的埋藏條件對(duì)過(guò)濾器的選擇也有一定的影響地下水的埋藏條件對(duì)過(guò)濾器的選擇也有一定的影響 在潛水層和承壓含水層內(nèi)，井內(nèi)水面距地表可能很在潛水層和承壓含水層內(nèi)，井內(nèi)水面距地表可能很近，此時(shí)，抽取地下水的設(shè)備一般很簡(jiǎn)單，過(guò)濾器的直近，此時(shí)，抽取地下水的

20、設(shè)備一般很簡(jiǎn)單，過(guò)濾器的直徑只與允許進(jìn)水速度和取水量有關(guān)，若井內(nèi)水面很深，徑只與允許進(jìn)水速度和取水量有關(guān)，若井內(nèi)水面很深，則還必須根據(jù)深井抽水設(shè)備的情況來(lái)選擇過(guò)濾器。則還必須根據(jù)深井抽水設(shè)備的情況來(lái)選擇過(guò)濾器。（三）化學(xué)和細(xì)菌因素（三）化學(xué)和細(xì)菌因素1.化學(xué)因素的影響化學(xué)因素的影響 地水的埋深、地水的埋深、pH、CO2、H2S、SO2、Fe離子及有機(jī)酸，溫度等。離子及有機(jī)酸，溫度等。2電化學(xué)作用電化學(xué)作用 鋼管腐蝕，銅絲網(wǎng)沉積堵塞，鋼管腐蝕，銅絲網(wǎng)沉積堵塞，所以過(guò)濾器不宜用兩種金屬材料。所以過(guò)濾器不宜用兩種金屬材料。 3細(xì)菌因素的影響細(xì)菌因素的影響（1）地下水中）地下水中Fe+濃度大濃度大鐵菌

21、攝取亞鐵鹽為食物，鐵菌攝取亞鐵鹽為食物，大量繁殖大量繁殖Fe(OH)聚集、堵塞過(guò)濾器聚集、堵塞過(guò)濾器（ 2 ） 地 下 水 中 濃 度 高） 地 下 水 中 濃 度 高 硫 酸 鹽 還 原 菌 、 使硫 酸 鹽 還 原 菌 、 使H2SFeS、CaS堵塞過(guò)濾器。堵塞過(guò)濾器?？傊^(guò)濾器在地下水中的結(jié)垢與腐蝕是由電化學(xué)、總之，過(guò)濾器在地下水中的結(jié)垢與腐蝕是由電化學(xué)、水化學(xué)、生物化學(xué)共同作用的結(jié)果。水化學(xué)、生物化學(xué)共同作用的結(jié)果。四、過(guò)濾器基本尺寸的確定和計(jì)算四、過(guò)濾器基本尺寸的確定和計(jì)算 過(guò)濾器基本尺寸有：濾水孔大小，孔隙率，過(guò)濾器過(guò)濾器基本尺寸有：濾水孔大小，孔隙率，過(guò)濾器的長(zhǎng)度和直徑。的長(zhǎng)度

22、和直徑。 基本尺寸是否合理，將影響過(guò)濾器工作性能、水井基本尺寸是否合理，將影響過(guò)濾器工作性能、水井的水質(zhì)與水量等。的水質(zhì)與水量等。1濾水孔尺寸的確定濾水孔尺寸的確定 濾水孔尺寸的大小必須與含水層濾水孔尺寸的大小必須與含水層粒度相適應(yīng)，合理的濾水孔尺寸確定粒度相適應(yīng)，合理的濾水孔尺寸確定原則是允許含水層中原則是允許含水層中5070%的細(xì)砂的細(xì)砂粒通過(guò)，使含水層井壁的剩余粗顆粒粒通過(guò)，使含水層井壁的剩余粗顆粒形式形式“圓形拱圓形拱”。2 2孔隙率的確定孔隙率的確定 濾水管的孔隙率是指過(guò)濾器孔隙總面積與管子表面積濾水管的孔隙率是指過(guò)濾器孔隙總面積與管子表面積之比，一般用之比，一般用m m表示。表示。

23、 孔隙率過(guò)大，濾水管強(qiáng)度降低；孔隙率過(guò)小，將會(huì)產(chǎn)孔隙率過(guò)大，濾水管強(qiáng)度降低；孔隙率過(guò)小，將會(huì)產(chǎn)生堵水效應(yīng)。合理的孔隙效率應(yīng)不小于地層的給水度。生堵水效應(yīng)。合理的孔隙效率應(yīng)不小于地層的給水度。 過(guò)濾器吸水總表孔VVm,SSm一般情況下，各濾水管的孔隙率為：一般情況下，各濾水管的孔隙率為： 圓孔、直縫過(guò)濾器：圓孔、直縫過(guò)濾器：m=2040% 筋條纏絲過(guò)濾器：筋條纏絲過(guò)濾器：m=4060% 網(wǎng)狀過(guò)濾器：網(wǎng)狀過(guò)濾器： m=2035% 貼礫過(guò)濾器：貼礫過(guò)濾器：m=15%左右左右 水量輕小的水井中水量輕小的水井中 m=1015%3 3過(guò)濾器的長(zhǎng)度過(guò)濾器的長(zhǎng)度（1 1）過(guò)濾器的長(zhǎng)度應(yīng)保證濾水管進(jìn)水面積足夠大

24、，使地）過(guò)濾器的長(zhǎng)度應(yīng)保證濾水管進(jìn)水面積足夠大，使地下水能以安全流速和最小的水頭損失流入井中。下水能以安全流速和最小的水頭損失流入井中。（2 2）過(guò)濾器是安裝在含水層井段內(nèi)的，在潛水層中，過(guò)）過(guò)濾器是安裝在含水層井段內(nèi)的，在潛水層中，過(guò)濾器上端口應(yīng)低于動(dòng)水位；在壓力水層中，過(guò)濾器長(zhǎng)度等濾器上端口應(yīng)低于動(dòng)水位；在壓力水層中，過(guò)濾器長(zhǎng)度等于或略小于含水層厚度。于或略小于含水層厚度。（3）在設(shè)計(jì)過(guò)濾器長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)確定一個(gè)合理的有效長(zhǎng)度。）在設(shè)計(jì)過(guò)濾器長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)確定一個(gè)合理的有效長(zhǎng)度。實(shí)驗(yàn)表明，隨著井內(nèi)過(guò)濾器長(zhǎng)度的增加，井內(nèi)出水量亦實(shí)驗(yàn)表明，隨著井內(nèi)過(guò)濾器長(zhǎng)度的增加，井內(nèi)出水量亦逐漸增加，當(dāng)增加到一定長(zhǎng)

25、度后，井內(nèi)出水量的增長(zhǎng)率逐漸增加，當(dāng)增加到一定長(zhǎng)度后，井內(nèi)出水量的增長(zhǎng)率趨近于零。趨近于零。 一般：粒度均勻的含水層，過(guò)濾器長(zhǎng)度一般：粒度均勻的含水層，過(guò)濾器長(zhǎng)度=7080%含含水層厚度。非均質(zhì)含水層中，過(guò)濾器長(zhǎng)度水層厚度。非均質(zhì)含水層中，過(guò)濾器長(zhǎng)度=（1/21/3）含）含水層厚度。水層厚度。（4 4）當(dāng)含水層厚度很大（大于）當(dāng)含水層厚度很大（大于10m10m以上），過(guò)濾器的有效長(zhǎng)以上），過(guò)濾器的有效長(zhǎng)度可按下式計(jì)算：度可按下式計(jì)算： 式中：式中：L L過(guò)濾器的有效長(zhǎng)度，過(guò)濾器的有效長(zhǎng)度，m m； a a校正系數(shù)，與含水層和井結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取校正系數(shù)，與含水層和井結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取1717；Q

26、Q設(shè)計(jì)的涌水量，設(shè)計(jì)的涌水量，l/sl/s。 )1lg(QaL4最大允許進(jìn)水流速的確定最大允許進(jìn)水流速的確定 合理的進(jìn)水流速會(huì)使含水層中細(xì)小砂粒流動(dòng)，大砂合理的進(jìn)水流速會(huì)使含水層中細(xì)小砂粒流動(dòng)，大砂粒則會(huì)形成圓拱，而過(guò)大的流速、會(huì)使含水層產(chǎn)生擾動(dòng)，粒則會(huì)形成圓拱，而過(guò)大的流速、會(huì)使含水層產(chǎn)生擾動(dòng)，使大小砂粒均產(chǎn)生流動(dòng)，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致碳酸鹽的產(chǎn)生。使大小砂粒均產(chǎn)生流動(dòng)，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致碳酸鹽的產(chǎn)生。最大允許進(jìn)水流速：最大允許進(jìn)水流速： 米米/晝夜晝夜式中式中 K含水層滲透系數(shù)，米含水層滲透系數(shù)，米/晝夜。晝夜。 365 kv 5過(guò)濾器的直徑過(guò)濾器的直徑 過(guò)濾器的直徑由最大允許進(jìn)水流速過(guò)濾器的直徑由最大

27、允許進(jìn)水流速v來(lái)確定，過(guò)濾器外徑：來(lái)確定，過(guò)濾器外徑： （米）（米） 式中：式中：Q估計(jì)涌水量或計(jì)劃供水量，米估計(jì)涌水量或計(jì)劃供水量，米3/秒；秒；L過(guò)濾器過(guò)濾器的長(zhǎng)度，米；的長(zhǎng)度，米；m：孔隙率；：孔隙率；v最大允許進(jìn)水流速最大允許進(jìn)水流速 米米/秒。秒。 LmvQD0探井：查明井壁是否圓滑、規(guī)則，有無(wú)縮徑、坍塌等換漿：清除泥皮，降低泥漿粘滯性及排屑校正孔深：確定井管、過(guò)濾器的長(zhǎng)度和位置檢查設(shè)備：保證下管順利安全強(qiáng)度校核：保證井管、過(guò)濾器強(qiáng)度配管：井管及過(guò)濾器組配，下入順序排列等升降機(jī)提吊下管法鉆桿托盤(pán)下管法二次下管法鋼繩托盤(pán)下管法綜合下管法第二節(jié)第二節(jié) 井管的安裝（自習(xí)內(nèi)容）井管的安裝（自

28、習(xí)內(nèi)容）包括下入井管和過(guò)濾器、沉淀管 下管的基本步驟 下管基本方法 了解：適用范圍，基本步驟及工具、材料第三節(jié)第三節(jié) 填礫填礫將選好的礫料投入過(guò)濾器與井壁之間的環(huán)狀間隙中，這將選好的礫料投入過(guò)濾器與井壁之間的環(huán)狀間隙中，這一工序稱(chēng)為一工序稱(chēng)為填礫填礫。填礫的目的是在濾水管與井壁之間形成人工過(guò)濾層。填礫的目的是在濾水管與井壁之間形成人工過(guò)濾層。此此人工過(guò)濾層可以增大濾水管四周的孔隙率和透水性，減小進(jìn)人工過(guò)濾層可以增大濾水管四周的孔隙率和透水性，減小進(jìn)水時(shí)的水頭損失，以增加單井出水量。同時(shí)，可以起濾水擋水時(shí)的水頭損失，以增加單井出水量。同時(shí)，可以起濾水擋砂作用，以防止含水層中的細(xì)小砂粒涌進(jìn)濾水管內(nèi)

29、。因此，砂作用，以防止含水層中的細(xì)小砂粒涌進(jìn)濾水管內(nèi)。因此，可以延長(zhǎng)水井的使用壽命。可以延長(zhǎng)水井的使用壽命。一、礫料的選擇一、礫料的選擇 選擇礫料時(shí)，應(yīng)確定：礫料的均勻度、礫料的質(zhì)量和礫選擇礫料時(shí)，應(yīng)確定：礫料的均勻度、礫料的質(zhì)量和礫料的直徑。料的直徑。1礫料的均勻度礫料的均勻度 礫料的均勻度主要涉及用一種規(guī)格的礫料還是多種規(guī)格礫料的均勻度主要涉及用一種規(guī)格的礫料還是多種規(guī)格的礫料，室內(nèi)試驗(yàn)證明了均勻礫料無(wú)論在滲透性和孔隙度上的礫料，室內(nèi)試驗(yàn)證明了均勻礫料無(wú)論在滲透性和孔隙度上皆?xún)?yōu)于混合礫料。皆?xún)?yōu)于混合礫料。 選擇礫石的均勻度應(yīng)從增大地層滲透性、擋砂效果和經(jīng)選擇礫石的均勻度應(yīng)從增大地層滲透性、

30、擋砂效果和經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)一考慮。每一地層的礫料有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直徑，但要規(guī)定濟(jì)性統(tǒng)一考慮。每一地層的礫料有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直徑，但要規(guī)定誤差范圍，推薦誤差范圍為誤差范圍，推薦誤差范圍為8%。例如，礫料直徑為。例如，礫料直徑為3mm時(shí)，時(shí)，應(yīng)采用應(yīng)采用3.24mm和和2.76mm兩種篩網(wǎng)過(guò)篩。兩種篩網(wǎng)過(guò)篩。2 2礫料的質(zhì)量礫料的質(zhì)量 礫料應(yīng)該是干凈的、滾圓的、光滑的砂礫。不應(yīng)采用機(jī)械礫料應(yīng)該是干凈的、滾圓的、光滑的砂礫。不應(yīng)采用機(jī)械破碎的巖石顆粒。破碎的巖石顆粒。 礫料應(yīng)由硅質(zhì)組成，其它石灰質(zhì)、頁(yè)巖和石膏質(zhì)的顆粒含礫料應(yīng)由硅質(zhì)組成，其它石灰質(zhì)、頁(yè)巖和石膏質(zhì)的顆粒含量最多不超過(guò)量最多不超過(guò)15%15%。在深井和熱水井

31、中的礫料，如果雜質(zhì)較多，。在深井和熱水井中的礫料，如果雜質(zhì)較多，應(yīng)將礫料進(jìn)行酸處理后再填礫。應(yīng)將礫料進(jìn)行酸處理后再填礫。3 3礫料的直徑礫料的直徑 正確地選擇礫料的直徑是填礫成功的基本條件。通過(guò)大量正確地選擇礫料的直徑是填礫成功的基本條件。通過(guò)大量的室內(nèi)試驗(yàn)和野外現(xiàn)場(chǎng)觀察，礫料直徑的室內(nèi)試驗(yàn)和野外現(xiàn)場(chǎng)觀察，礫料直徑= =（4848）含水層砂粒直）含水層砂粒直徑，以徑，以6 6為最佳。為最佳。 二、填礫厚度和高度二、填礫厚度和高度1 1填礫厚度填礫厚度 增大填礫厚度，擴(kuò)大具有良好透水性能的人工過(guò)濾層的范增大填礫厚度，擴(kuò)大具有良好透水性能的人工過(guò)濾層的范圍，可以增加水井的出水量。故在施工條件許可時(shí)

32、，應(yīng)適當(dāng)加圍，可以增加水井的出水量。故在施工條件許可時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大填礫厚度。一般填礫厚度約為大填礫厚度。一般填礫厚度約為7575100mm100mm。為此，要求井的。為此，要求井的終孔直徑比濾水管外徑大終孔直徑比濾水管外徑大150150200mm200mm。2 2填礫高度填礫高度 在確定填礫高度時(shí)，應(yīng)考慮到洗井抽水過(guò)程中，礫料會(huì)震在確定填礫高度時(shí)，應(yīng)考慮到洗井抽水過(guò)程中，礫料會(huì)震實(shí)下沉（一般可下沉填礫高度的實(shí)下沉（一般可下沉填礫高度的1/101/10左右）。管外礫料高度應(yīng)左右）。管外礫料高度應(yīng)當(dāng)超過(guò)含水層頂板，其超過(guò)的高度，應(yīng)根據(jù)含水層的條件來(lái)定。當(dāng)超過(guò)含水層頂板，其超過(guò)的高度，應(yīng)根據(jù)含水層的

33、條件來(lái)定。一般情況下填礫應(yīng)高出含水層一般情況下填礫應(yīng)高出含水層2 23m3m。 三、填礫方法三、填礫方法1 1靜水填礫法靜水填礫法 填礫時(shí)，井孔中的沖洗液處于相對(duì)填礫時(shí)，井孔中的沖洗液處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，故稱(chēng)靜水填礫法，此法適用靜止?fàn)顟B(tài)，故稱(chēng)靜水填礫法，此法適用于淺井和穩(wěn)定的含水層。于淺井和穩(wěn)定的含水層。 填礫時(shí)，應(yīng)均勻地由井管四周填入填礫時(shí)，應(yīng)均勻地由井管四周填入（見(jiàn)圖（見(jiàn)圖3-1-753-1-75），填入的速度不宜太快，），填入的速度不宜太快，以防礫料中途堵塞而出現(xiàn)以防礫料中途堵塞而出現(xiàn)“塔橋塔橋”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。當(dāng)投入部分礫料后，由于礫粒下降，形當(dāng)投入部分礫料后，由于礫粒下降，形成井管內(nèi)外壓力

34、差，迫使井管內(nèi)的泥漿成井管內(nèi)外壓力差，迫使井管內(nèi)的泥漿外溢，此時(shí)填礫速度可稍快一些。外溢，此時(shí)填礫速度可稍快一些。 2 2注水填礫法注水填礫法 將鉆具下入井管內(nèi)，密封將鉆具下入井管內(nèi)，密封管口（圖管口（圖3-1-763-1-76）開(kāi)泵送水。）開(kāi)泵送水。沖洗液被壓入井管內(nèi)，并通過(guò)沖洗液被壓入井管內(nèi)，并通過(guò)濾水管進(jìn)入井管與井壁之間的濾水管進(jìn)入井管與井壁之間的環(huán)狀間隙內(nèi)，然后從井口返出。環(huán)狀間隙內(nèi)，然后從井口返出。從井口返出泥漿的粘度達(dá)從井口返出泥漿的粘度達(dá)18s18s左右時(shí)，即可邊送水、邊圍填左右時(shí)，即可邊送水、邊圍填礫料。這種填礫方法因有沖洗礫料。這種填礫方法因有沖洗液循環(huán)，可以減少礫料在中途液

35、循環(huán)，可以減少礫料在中途填塞的機(jī)會(huì)。填塞的機(jī)會(huì)。 3 3抽水填礫法抽水填礫法 抽水填礫是利用空壓機(jī)（見(jiàn)抽水填礫是利用空壓機(jī)（見(jiàn)圖圖3-1-773-1-77），進(jìn)行反循環(huán)抽水，），進(jìn)行反循環(huán)抽水，同時(shí)在井管外部進(jìn)行投礫，礫料同時(shí)在井管外部進(jìn)行投礫，礫料隨著反循環(huán)水流而高速下降，沉隨著反循環(huán)水流而高速下降，沉落在濾水管周?chē)?。落在濾水管周?chē)?這種方法圍填的礫石比較密這種方法圍填的礫石比較密實(shí)，填礫速度快。另外，抽水填實(shí)，填礫速度快。另外，抽水填礫法還可將井底大量的巖屑和稠礫法還可將井底大量的巖屑和稠泥漿吸入井管內(nèi)，并被抽出井外，泥漿吸入井管內(nèi)，并被抽出井外，有利于沖孔洗井。有利于沖孔洗井。 第四節(jié)

36、第四節(jié) 止水止水為了一定的目的，在井孔中隔離個(gè)別巖層的工作稱(chēng)為了一定的目的，在井孔中隔離個(gè)別巖層的工作稱(chēng)為為止水止水。在水文地質(zhì)勘探鉆孔中，止水的目的是隔離各含水在水文地質(zhì)勘探鉆孔中，止水的目的是隔離各含水層或漏失帶，防止各含水層之間相互串通干擾，以便正層或漏失帶，防止各含水層之間相互串通干擾，以便正確評(píng)價(jià)水文地質(zhì)條件。確評(píng)價(jià)水文地質(zhì)條件。在供水井中，止水的目的是隔離有害含水層和地表在供水井中，止水的目的是隔離有害含水層和地表水，以保證井水不受污染。有時(shí)為了合理利用地下水，水，以保證井水不受污染。有時(shí)為了合理利用地下水，需要分層開(kāi)發(fā)，亦需進(jìn)行止水工作。需要分層開(kāi)發(fā)，亦需進(jìn)行止水工作。 止水工作

37、是根據(jù)孔內(nèi)試驗(yàn)的要求和地層情況止水工作是根據(jù)孔內(nèi)試驗(yàn)的要求和地層情況 ，采用合，采用合適的止水材料來(lái)封閉套管（或井管）與含水層井壁之間的間適的止水材料來(lái)封閉套管（或井管）與含水層井壁之間的間隙。隙。止水的方式方法很多，概括起來(lái)可分為兩種：止水的方式方法很多，概括起來(lái)可分為兩種：臨時(shí)止水臨時(shí)止水永久止水永久止水一、臨時(shí)止水一、臨時(shí)止水在一個(gè)鉆孔中，對(duì)兩個(gè)以上的目的層（含水層）僅在一個(gè)鉆孔中，對(duì)兩個(gè)以上的目的層（含水層）僅進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)與測(cè)試時(shí)，或該目的層取完資料后并進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)與測(cè)試時(shí)，或該目的層取完資料后并無(wú)保存鉆孔必要時(shí)，在目的層之間采用的臨時(shí)性止水方無(wú)保存鉆孔必要時(shí)，在目的層之間采用

38、的臨時(shí)性止水方法。法。臨時(shí)止水材料除要求可靠性、不污染地下水外，還臨時(shí)止水材料除要求可靠性、不污染地下水外，還應(yīng)有利于套管的起拔。應(yīng)有利于套管的起拔。常用的止水材料有：常用的止水材料有：海帶、桐油石灰、橡膠制品海帶、桐油石灰、橡膠制品等。等。1 1海帶止水海帶止水 由于海帶具有柔軟、遇水膨脹、壓縮后對(duì)水氣不滲由于海帶具有柔軟、遇水膨脹、壓縮后對(duì)水氣不滲透等性能。因此，多用于松散地層與較穩(wěn)固的隔水層處透等性能。因此，多用于松散地層與較穩(wěn)固的隔水層處的臨時(shí)止水中。的臨時(shí)止水中。 海帶止水的最主要優(yōu)點(diǎn)：起拔套管時(shí)，海帶容易被海帶止水的最主要優(yōu)點(diǎn)：起拔套管時(shí)，海帶容易被破壞，因而減少了起拔套管的阻力。

39、破壞，因而減少了起拔套管的阻力。 2 2桐油石灰止水桐油石灰止水 桐油石灰混合物。具有良好的粘性、塑性及不滲水桐油石灰混合物。具有良好的粘性、塑性及不滲水性。桐油和石灰的重量比稱(chēng)油灰比，隨著油灰比值的增性。桐油和石灰的重量比稱(chēng)油灰比，隨著油灰比值的增加，其粘性和塑性也隨之增加，但干涸時(shí)間也延長(zhǎng)。一加，其粘性和塑性也隨之增加，但干涸時(shí)間也延長(zhǎng)。一般油灰比為般油灰比為13151315。 使用桐油石灰止水，取材容易，成本低廉，安全可使用桐油石灰止水，取材容易，成本低廉，安全可靠，所以是較好的止水材料。靠，所以是較好的止水材料。3 3像膠制品止水像膠制品止水 橡膠材料具有彈性和對(duì)水、氣不滲透的特性，因

40、此，將橡膠材料具有彈性和對(duì)水、氣不滲透的特性，因此，將橡膠材料制成一定幾何形狀橡膠材料制成一定幾何形狀球形、膠圓、膠囊等，固定球形、膠圓、膠囊等，固定于止水管外部。使用時(shí)，進(jìn)行機(jī)械壓縮、充水或充氣等方法于止水管外部。使用時(shí)，進(jìn)行機(jī)械壓縮、充水或充氣等方法使之膨脹，即可將止水管與井壁環(huán)狀間隙封閉，達(dá)到止水目使之膨脹，即可將止水管與井壁環(huán)狀間隙封閉，達(dá)到止水目的。的。 二、永久止水二、永久止水 永久止水用于供水井中。主要永久止水用于供水井中。主要封閉有害含水層，以防止封閉有害含水層，以防止水質(zhì)惡化。通常采用粘土、水泥水質(zhì)惡化。通常采用粘土、水泥等永久性材料。等永久性材料。1 1粘土止水粘土止水 粘

41、土是具有一定粘結(jié)力的抗剪強(qiáng)度，壓實(shí)后又具有不滲粘土是具有一定粘結(jié)力的抗剪強(qiáng)度，壓實(shí)后又具有不滲透水性，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用、來(lái)源廣泛。適用于松散地層填礫成井透水性，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用、來(lái)源廣泛。適用于松散地層填礫成井的大直徑生產(chǎn)井、抽水試驗(yàn)孔或長(zhǎng)期觀測(cè)孔。的大直徑生產(chǎn)井、抽水試驗(yàn)孔或長(zhǎng)期觀測(cè)孔。 粘土止水常將粘土合成小球圍填于鉆孔和套管之間，下粘土止水常將粘土合成小球圍填于鉆孔和套管之間，下桿搗實(shí)；或先投入鉆孔內(nèi)，然后下入帶木塞的套管將粘土擠桿搗實(shí)；或先投入鉆孔內(nèi)，然后下入帶木塞的套管將粘土擠在套管與孔壁之間。當(dāng)鉆孔很深時(shí)，也可將粘土合成稠泥狀在套管與孔壁之間。當(dāng)鉆孔很深時(shí)，也可將粘土合成稠泥狀灌入井管外的間隙

42、中。灌入井管外的間隙中。2 2水泥止水水泥止水 水泥在水中硬化，將井管與井壁間的巖石結(jié)合在一水泥在水中硬化，將井管與井壁間的巖石結(jié)合在一起，具有較高強(qiáng)度和良好的隔水性能。因此，廣泛應(yīng)用起，具有較高強(qiáng)度和良好的隔水性能。因此，廣泛應(yīng)用于永久性止水的水井中。于永久性止水的水井中。 利用水泥止水，大多采用將水泥合成水泥漿，利用利用水泥止水，大多采用將水泥合成水泥漿，利用泥漿泵泵入到井管與孔壁之間。泥漿泵泵入到井管與孔壁之間。三、止水質(zhì)量的檢查三、止水質(zhì)量的檢查 止水工作完畢后，一定要進(jìn)行止水工作完畢后，一定要進(jìn)行質(zhì)量檢查，以保證所取得資料的準(zhǔn)質(zhì)量檢查，以保證所取得資料的準(zhǔn)確性。檢查止水方法很多，主要

43、有：確性。檢查止水方法很多，主要有：1.1.水位差檢查法水位差檢查法 當(dāng)止水物發(fā)生效用后，管內(nèi)外當(dāng)止水物發(fā)生效用后，管內(nèi)外靜止水位即發(fā)生變化，如圖靜止水位即發(fā)生變化，如圖5.25.21919所示。如果相鄰的含水層壓力相所示。如果相鄰的含水層壓力相差不大，可以采用向某一含水層抽差不大，可以采用向某一含水層抽水或注水，測(cè)量含水層的靜水位有水或注水，測(cè)量含水層的靜水位有無(wú)變化來(lái)檢查止水質(zhì)量。無(wú)變化來(lái)檢查止水質(zhì)量。2 2泵壓法檢查止水效果泵壓法檢查止水效果 在抽水前不打開(kāi)水管下部的擋在抽水前不打開(kāi)水管下部的擋板，而向止水物中間注水，如耗水板，而向止水物中間注水，如耗水量小于規(guī)定數(shù)量則認(rèn)為止水有效。量小

44、于規(guī)定數(shù)量則認(rèn)為止水有效。如圖如圖5.2105.210所示。所示。3 3食鹽擴(kuò)散檢查法食鹽擴(kuò)散檢查法 利用食鹽溶液與淡水電阻率不利用食鹽溶液與淡水電阻率不同，人為地在某一含水層加入食鹽。同，人為地在某一含水層加入食鹽。用電測(cè)法來(lái)測(cè)定兩含水層的電阻率用電測(cè)法來(lái)測(cè)定兩含水層的電阻率變化，判定止水質(zhì)量。變化，判定止水質(zhì)量。 第五節(jié)第五節(jié) 洗洗 井井一、洗井的意義及其基本原理一、洗井的意義及其基本原理 當(dāng)前所采用的鉆井方法，都會(huì)對(duì)鉆孔周?chē)暮畬赢?dāng)前所采用的鉆井方法，都會(huì)對(duì)鉆孔周?chē)暮畬赢a(chǎn)生不同程度的損害。常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，若采用泥漿作產(chǎn)生不同程度的損害。常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，若采用泥漿作為循環(huán)介質(zhì)，堵塞尤

45、為嚴(yán)重。為循環(huán)介質(zhì)，堵塞尤為嚴(yán)重。 清除井壁上的泥皮，并把深入到含水層中的泥漿抽清除井壁上的泥皮，并把深入到含水層中的泥漿抽吸出來(lái)，恢復(fù)含水層的孔隙；進(jìn)而抽洗出含水層中一部吸出來(lái)，恢復(fù)含水層的孔隙；進(jìn)而抽洗出含水層中一部分細(xì)小顆粒，擴(kuò)大含水層的孔隙而形成一個(gè)人工過(guò)濾層。分細(xì)小顆粒，擴(kuò)大含水層的孔隙而形成一個(gè)人工過(guò)濾層。這個(gè)高滲透率的人工過(guò)濾層的形成工作過(guò)程，叫做這個(gè)高滲透率的人工過(guò)濾層的形成工作過(guò)程，叫做洗井洗井。通過(guò)洗井，要達(dá)到：通過(guò)洗井，要達(dá)到：（1 1）清除任何鉆進(jìn)方法所不可避免的）清除任何鉆進(jìn)方法所不可避免的“泥皮影響泥皮影響”。松開(kāi)。松開(kāi)濾水管周?chē)纳皩?，使其恢?fù)失去的孔隙率。濾水管

46、周?chē)纳皩?，使其恢?fù)失去的孔隙率。（2 2）洗去含水層中的細(xì)砂，提高水井附近含水層的滲透率；）洗去含水層中的細(xì)砂，提高水井附近含水層的滲透率；（3 3）在濾水管周?chē)纬蓾B透性由高變低的自然的圓環(huán)帶。）在濾水管周?chē)纬蓾B透性由高變低的自然的圓環(huán)帶。 洗井基本原理：洗井基本原理：是利用水在濾水管向含水層部位產(chǎn)生反復(fù)流是利用水在濾水管向含水層部位產(chǎn)生反復(fù)流動(dòng)，就像洗衣機(jī)洗掉污垢一樣。如果使水僅一個(gè)方向流動(dòng)，動(dòng)，就像洗衣機(jī)洗掉污垢一樣。如果使水僅一個(gè)方向流動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生如圖就會(huì)產(chǎn)生如圖5.2225.222所示的現(xiàn)象。細(xì)砂在粗砂之間架起了砂所示的現(xiàn)象。細(xì)砂在粗砂之間架起了砂橋。這種砂橋影響細(xì)砂的進(jìn)一步清除

47、和濾層的穩(wěn)定。因此，橋。這種砂橋影響細(xì)砂的進(jìn)一步清除和濾層的穩(wěn)定。因此，有效的洗井活動(dòng)需要使水從濾水孔中流進(jìn)流出，從而破壞砂有效的洗井活動(dòng)需要使水從濾水孔中流進(jìn)流出，從而破壞砂群的架橋。群的架橋。 二、洗井方法二、洗井方法洗井的方法很多，下面介紹幾個(gè)常用的洗井方法。洗井的方法很多，下面介紹幾個(gè)常用的洗井方法。1 1活塞洗井活塞洗井 國(guó)內(nèi)常將活塞安裝在鉆桿上，并下入到井管內(nèi)濾水管部國(guó)內(nèi)常將活塞安裝在鉆桿上，并下入到井管內(nèi)濾水管部位，利用升降機(jī)上、下活動(dòng)鉆具，使鉆桿活塞在濾水管內(nèi)上位，利用升降機(jī)上、下活動(dòng)鉆具，使鉆桿活塞在濾水管內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生抽吸及水擊作用，破壞填礫層外的泥下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從

48、而產(chǎn)生抽吸及水擊作用，破壞填礫層外的泥皮及疏通含水層通道。皮及疏通含水層通道。 這種活塞在填礫層這種活塞在填礫層中造成的水力沖擊是較中造成的水力沖擊是較大的，甚至引起礫料來(lái)大的，甚至引起礫料來(lái)回翻騰、礫料重新排列回翻騰、礫料重新排列壓實(shí)。這種操作方法在壓實(shí)。這種操作方法在國(guó)內(nèi)收到良好的效果。國(guó)內(nèi)收到良好的效果。圖圖5.2235.223為國(guó)內(nèi)常用的為國(guó)內(nèi)常用的活塞，圖活塞，圖5.2245.224為國(guó)外為國(guó)外用的活塞。用的活塞。2 2壓縮空氣激蕩洗井壓縮空氣激蕩洗井 該洗井法是用高壓空氣該洗井法是用高壓空氣間歇地向井內(nèi)猛烈噴射，借間歇地向井內(nèi)猛烈噴射，借以破壞井壁泥皮。洗井時(shí)，以破壞井壁泥皮。洗井

49、時(shí)，可按同心式安裝風(fēng)管和揚(yáng)水可按同心式安裝風(fēng)管和揚(yáng)水管，如圖管，如圖12-1512-15所示。所示。在淺水井中，可先將風(fēng)管伸出揚(yáng)水管外在淺水井中，可先將風(fēng)管伸出揚(yáng)水管外1 12m2m，然后，然后猛開(kāi)貯滿(mǎn)高壓空氣氣罐的氣閥，使大量高壓空氣射入井猛開(kāi)貯滿(mǎn)高壓空氣氣罐的氣閥，使大量高壓空氣射入井內(nèi)，將泥皮沖破，使泥漿和細(xì)砂隨即涌入井內(nèi)，然后將內(nèi)，將泥皮沖破，使泥漿和細(xì)砂隨即涌入井內(nèi)，然后將風(fēng)管提入揚(yáng)水管內(nèi)，繼續(xù)向井內(nèi)送入壓縮空氣，進(jìn)行抽風(fēng)管提入揚(yáng)水管內(nèi)，繼續(xù)向井內(nèi)送入壓縮空氣，進(jìn)行抽水沖洗。水沖洗。在深井中，因受空氣壓縮機(jī)額定風(fēng)壓的限制，風(fēng)管在深井中，因受空氣壓縮機(jī)額定風(fēng)壓的限制，風(fēng)管不能伸出揚(yáng)水管外，可間歇地向揚(yáng)水管內(nèi)送入壓縮空氣，不能伸出揚(yáng)水管外，可間歇地向揚(yáng)水管內(nèi)送入壓縮空氣，使井內(nèi)水位發(fā)生激烈震蕩、數(shù)次震蕩后，即可連續(xù)送風(fēng)使井內(nèi)水位發(fā)生激烈震蕩、數(shù)次震蕩后，即可連續(xù)送風(fēng)抽水。抽水。 3 3噴射洗井噴射洗井 利用噴射嘴向井壁噴水來(lái)達(dá)利用噴射嘴向井壁噴水來(lái)達(dá)到洗井的目的是經(jīng)常采用的方法。到洗井的目的是經(jīng)常采用的方法。噴嘴是硬質(zhì)合金制成的。高壓水噴嘴是硬質(zhì)合金制成的。高壓水使濾水管外的礫石發(fā)生旋渦移動(dòng)，使濾水管外的礫石發(fā)生旋渦移動(dòng)，從而使礫石重新排列，達(dá)到洗井從而使礫石重新排列，達(dá)到洗井目的。這種方法不但用于洗井，目的。這種方法不但用