CN101899967A - 在弱含水层中增加出水量的成井工艺 - Google Patents

在弱含水层中增加出水量的成井工艺 Download PDF

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Abstract

本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺涉及一种水井的成井工艺。其目的是为了提供一种操作简便，能在弱含水层中增加出水量，并降低水跃值的成井工艺。本发明成井工艺按照下列步骤进行：(1)采用反循环钻孔；(2)将井管下放置井孔中，将井管上的滤水管部分与含水层相对应；(3)在井管和井孔之间第一次填充滤料；(4)采用压力水冲洗法洗井，洗井过程要求大降深，在水位差的作用下，使含水层中的水以较高的渗透流速通过滤水管进入井内，从而破坏孔壁泥皮，并带出井孔周围含水层中的细小颗粒，导致滤水管部分与孔壁之间形成空穴；(5)在井管和井孔之间再次填充滤料，使滤料填满空穴；(6)洗井完成后用粘土将孔口封闭。

Description

在弱含水层中增加出水量的成井工艺
技术领域
本发明涉及一种水井的成井工艺，特别是涉及一种用于在弱含水层中增加出水量的成井工艺。
背景技术
对于某些50m以内的第四系弱透水性地层，含水层粒径细较薄，通常含水层为粉细砂或细砂，厚度小于5m，富水性较差。在此类地区利用普通井型，按照常规的施工工艺，滤料厚度小(通常小于0.2m)，且滤料粒径较小。由于水在流入井的过程中，受到含水层内细小颗粒和孔壁泥皮的阻力，致使井的出水量下降，井内水跃值较大，部分水跃值达到几米甚至十几米，长时间运行后，含水层内的细颗粒会将井壁堵塞，导致水井容易报废。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便，能在弱含水层中增加出水量，并降低水跃值的成井工艺。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺，按照下列步骤进行：
(1)采用反循环钻孔；
(2)将井管下放置井孔中，将井管上的滤水管部分与含水层相对应；
(3)在井管和井孔之间第一次填充滤料；
(4)采用压力水冲洗法洗井，洗井过程要求大降深，在水位差的作用下，使含水层中的水以较高的渗透流速通过滤水管进入井内，从而破坏孔壁泥皮，并带出井孔周围含水层中的细小颗粒，导致滤水管部分与孔壁之间形成空穴；
(5)在井管和井孔之间再次填充滤料，使滤料填满空穴；
(6)洗井完成后用粘土将孔口封闭。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其中所述步骤(4)和(5)中，反复恢复水位若干次，待水位恢复到原始静水位后再开泵抽水，直至滤料稳定不再下沉为止。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其中所述步骤(5)中，在滤料层中放入振动器加速滤料填充。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其中所述步骤(4)中，将潜水泵放置在距离井底不超过3m的位置处，井中的动水位距井底的距离小于5m。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其中所述步骤(4)中，在潜水泵处安装一个压力水枪，当含水层中的细小颗粒淤积在井底时，采用压力水枪将淤积泥沙冲散，同时潜水泵将淤积泥沙排出。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其中所述滤料颗粒的粒径按照下列公式确定：
D50＝Md50
式中：D50、d50-滤料、含水层砂样过筛累积重量为50％时的颗粒粒径(mm)；M-倍比系数，为20～40左右，滤料填充厚度不小于250mm。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其中所述步骤(1)中，在钻孔过程中向井孔中加入水或泥浆，使井孔中的泥浆密度不大于1.06×103kg/m3，同时井孔内泥浆下降速度不大于0.1m/h，且井孔内泥浆水位高于地下水静水位2m以上。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其中所述井管选择钢筋混凝土井管、钢制井管、铸铁井管、塑料井管，井管直径不小于300mm，不大于600mm。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其中所述滤水管部分采用不缠丝穿孔式过滤器形式。
本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺与现有技术不同之处在于本发明采用反循环钻孔，使泥浆浓度较低，泥皮不容易固结在井壁上，便于洗井；采用压力水冲洗法洗井，使含水层中的水以较高的渗透流速通过滤水管进入井内，破坏孔壁泥皮，并带出井孔周围含水层中的细小颗粒，导致滤水管部分与孔壁之间形成空穴，继续填充滤料，使滤料将空穴填满，从而提高了滤料层的厚度，由于用滤料替代了滤水管周边的细小颗粒，含水层中的水流入井中的阻力变小，水流量能增大30％以上，井中的水跃值降低到0.5m以下。
下面结合附图对本发明的在弱含水层中增加出水量的成井工艺作进一步说明。
附图说明
图1为本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺的井结构示意图；
图2为本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺中洗井装置示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明在弱含水层中增加出水量的成井工艺按照下列步骤进行：
首先，采用反循环钻孔，使井孔穿过含水层2和不透水层1，在钻孔过程中向井孔中加入水或泥浆，使井孔中的泥浆密度不大于1.06×103kg/m3，同时井孔内泥浆下降速度不大于0.1m/h，且井孔内泥浆水位高于地下水静水位2m以上，既可以使孔壁泥皮层变薄，也可以防止塌井。
将井管3下放置井孔中，将井管3上的滤水管4部分与含水层2相对应，井管3可选择钢筋混凝土井管、钢制井管、铸铁井管或塑料井管，井管3直径不小于300mm，不大于600mm，滤水管4部分采用不缠丝穿孔式过滤器形式。
然后，在井管3和井孔之间第一次填充滤料5，滤料颗粒的粒径按照下列公式确定：
D50＝Md50
式中：D50、d50-滤料、含水层砂样过筛累积重量为50％时的颗粒粒径(mm)；M-倍比系数，为20～40左右，滤料填充厚度不小于250mm。
接着，采用压力水冲洗法洗井，洗井过程要求大降深，结合图2所示，将潜水泵9放置在距离井底不超过3m的位置处，井中的动水位距井底的距离小于5m，在水位差的作用下，使含水层2中的水以较高的渗透流速通过滤水管4进入井内，从而破坏孔壁泥皮，并带出井孔周围含水层中的细小颗粒，导致滤水管4部分与孔壁之间形成空穴10。在井管3和井孔之间再次填充滤料，并在滤料层中放入振动器6加速滤料填充，使滤料填满空穴10，振动器连接管7连接至地面。在潜水泵9处安装一个压力水枪8，当含水层2中的细小颗粒淤积在井底时，采用压力水枪8将淤积泥沙冲散，同时潜水泵9将淤积泥沙排出。反复恢复水位若干次，待水位恢复到原始静水位后再开泵抽水，直至滤料5稳定不再下沉为止。
最后，洗井完成后用粘土将孔口封闭。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其特征在于：按照下列步骤进行：
(1)采用反循环钻孔；
(2)将井管下放置井孔中，将井管上的滤水管部分与含水层相对应；
(3)在井管和井孔之间第一次填充滤料；
(4)采用压力水冲洗法洗井，洗井过程要求大降深，在水位差的作用下，使含水层中的水以较高的渗透流速通过滤水管进入井内，从而破坏孔壁泥皮，并带出井孔周围含水层中的细小颗粒，导致滤水管部分与孔壁之间形成空穴；
(5)在井管和井孔之间再次填充滤料，使滤料填满空穴；
(6)洗井完成后用粘土将孔口封闭。
2.根据权利要求1所述的在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其特征在于：所述步骤(4)和(5)中，反复恢复水位若干次，待水位恢复到原始静水位后再开泵抽水，直至滤料稳定不再下沉为止。
3.根据权利要求2所述的在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其特征在于：所述步骤(5)中，在滤料层中放入振动器加速滤料填充。
4.根据权利要求3所述的在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其特征在于：所述步骤(4)中，将潜水泵放置在距离井底不超过3m的位置处，井中的动水位距井底的距离小于5m。
5.根据权利要求4所述的在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其特征在于：所述步骤(4)中，在潜水泵处安装一个压力水枪，当含水层中的细小颗粒淤积在井底时，采用压力水枪将淤积泥沙冲散，同时潜水泵将淤积泥沙排出。
6.根据权利要求1所述的在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其特征在于：所述滤料颗粒的粒径按照下列公式确定：
D50＝Md50
式中：D50、d50-滤料、含水层砂样过筛累积重量为50％时的颗粒粒径(mm)；M-倍比系数，为20～40左右，滤料填充厚度不小于250mm。
7.根据权利要求1所述的在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，在钻孔过程中向井孔中加入水或泥浆，使井孔中的泥浆密度不大于1.06×103kg/m3，同时井孔内泥浆下降速度不大于0.1m/h，且井孔内泥浆水位高于地下水静水位2m以上。
8.根据权利要求1所述的在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其特征在于：所述井管选择钢筋混凝土井管、钢制井管、铸铁井管、塑料井管，井管直径不小于300mm，不大于600mm。
9.根据权利要求1所述的在弱含水层中增加出水量的成井工艺，其特征在于：所述滤水管部分采用不缠丝穿孔式过滤器形式。
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