地热钻井

涌砂井的危害与治理

  涌砂井的危害
  水井涌砂时(含砂量>4/10 000)会加速水泵和其他抽水设备的磨损和损坏,容易造成管网和用户管道堵塞,不经过滤或二次沉淀不能正常使用。长期抽水造成井内沉淀、堵塞花管和加速磨损腐蚀,最终导致水量减小、大量涌砂和报废。水井大量涌砂时,除上述问题外,还可导致地面沉降和周围建筑物裂缝或倒塌,引发系列环境安全问题。

  涌砂井的治理
  (一)涌砂位置的判断
  涌砂井的处理关键是判断其成因和出砂位置,可通过短期(6~24 h)的抽水观察和利用井下电视检测来确定,并采用排除法逐一检查。首先利用井下电视直观确定是否因为井管破裂而引起涌砂,检测重点位置是静水位至动水位区间井管的连接处、下泵位置、动水位上下处、变径位置、井管所有连接(焊接)处。若没有发现问题,则可考虑是砾料下沉、井内压力平衡破坏、成井工艺等因素。工作程序是:
  (1)了解、掌握原始资料和当时的成井情况,收集的资料有钻井柱状图、井管材料、砾料直径、滤水管类型、地层情况。
  (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的异常情况。
  (4)了解韭水位置及最上层滤水管位置。
  了解上述情况后,抽水观察出砂(混水)的时间,另外,计算排出静水位至动水位水体积所需时间和各段砂层中的砂砾上升到井口所需时间。一般情况下,泵启动在1—5 min内就出砂(混水)时,出砂位置在下泵位置附近;5~30 min后出砂时,出砂位置在中、深部。必要时可采用分段抽水方法来详细确定出砂位置。
  (二)方案选择
  出砂位置确定后,结合原水井结构按表l方案进行合理选择。一般实管破裂可用小一级或二级的实管进行修补。对于滤水管位置出砂,则可选择贴砾滤水管或包网(80目)滤水管进行修补。具体方案应根据水井的实际情况,考虑成本、井斜、错位、安全、管径等选择最佳方案和设计。一般旧井内情况比较复杂,设计、加工止水密封盘是一个关键,此项工作的好坏将直接影响着成败。另外,在下补管前还应进行探井探井装置的外径应比补井管材的最大外径大10~20 mm,长度4~10 m。
  (三)补管的结构设汁
  补管的结构设计原则是安全、可靠、顺畅。其主要组成部分有管体、马蹄口(喇叭口)、变径和止水盘,管体可选择钢管、贴砾滤水管或PVC-U塑料管;马蹄口和喇叭口是保证下管和起下泵顺畅;变径位于补管最上部,主要用于提挂和安装止水盘(长度0.5~1.0m),有时用于变径处;止水盘由环型钢板、螺孔、橡胶组成,密封钢板环中间的橡胶多于5层,必要时可在补管区间增加止水盘数量。