CN105040775A - 深层承压自流井封堵系统与方法 - Google Patents

深层承压自流井封堵系统与方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于地下水监测技术领域,特别涉及深层承压自流井封堵系统与方法。采用该深层承压自流井封堵系统进行封堵的方法包括(1)安装静水柱;(2)制作法兰盘;(3)安装法兰盘;(4)生物膨胀材料装填;(5)下管后临时封堵、排水降压;(6)计算浇铸水泥浆用量;(7)注浆管注浆,形成分层止水端口,完成永久性分层止水。该深层承压自流井封堵方法施工简单、易于操作、成本低廉,克服了承压自流井承压性较大造成的分层止水用水泥浆体流动或击穿水泥浆体,防止了水泥无法在允许时间内凝固所造成的分层止水失败,阻止了地下水的渗透性,避免了底层地下水沿裂隙面进入到上层含水层形成的含水层串层,达到了永久封堵止水的效果。

Description

深层承压自流井封堵系统与方法
(一)技术领域
本发明属于地下水监测技术领域,特别涉及深层承压自流井封堵系统与方法。
(二)背景技术
传统的水位及水质观测,想获得不同含水层的水位水质,必须打多个井,每一个井只能观测一层含水层,这样造成占地面积大,施工时间长,资金投入大。如今在同一眼井内,采用分层封井的方式,同时实现了不同含水层水位和水质的监测,这种单井多层位监测井占地面积小,施工简单且降低了成本。不过在单井多层位监测井施工过程中,需要采用有效的分层止水方法,以更好的完成成井工作。
地下水根据埋藏类型划分为潜水和承压水。承压井中的水因受到静水压力的影响,承压含水层中的地下水会沿钻孔上涌至相当于当地承压水位的高度,当地面低于承压水位时,承压水会涌出地表,形成自流井。对于承压力较大的含水层,在建设地下水监测井时,首先要解决地下水自流问题,防止承压水涌出地表;其次,在建设地下水监测井施工过程中的分层止水尤为困难,主要原因是地下水的承压力大,很容易击穿临时封堵材料,即使在相对隔水层灌注水泥浆体进行分层止水,由于地下水的穿透性强,承压水也会在封堵施工过程中找到突破点,击穿水泥浆体,造成分层止水失败。因此,在对承压力较大的地下水进行分层监测时,分层止水更是成井工作中最重要的一步,如果止水层处理不好,将导致不同含水层之间产生水力联系,各含水层之间发生串层,失去了单孔多层位监测的意义。
鉴于承压自流井承压性较大,为避免成井时地下水自流以及由于压力过大造成分层止水封堵时水泥浆体流动或击穿水泥浆体,造成分层止水失败或者是水泥无法在允许时间内凝固,本发明提出了适用于深层承压井的封堵系统及封堵方法。该封堵系统能在控制地下水自流、避免涌出地面的基础上,通过降低地下水水头压力,保持含水层顶板上下水头压力平衡,便于施工封堵,应用于自流井或者是水头压力较大的监测井的施工过程中。
(三)发明内容
为了弥补现有技术的不足,本发明提供了一种施工简单、易于操作、成本低廉的深层承压自流井封堵系统与方法,避免了承压自流井成井时地下水自流;克服了承压自流井承压性较大造成的分层止水用水泥浆体流动或击穿水泥浆体,防止了水泥无法在允许时间内凝固所造成的分层止水失败,阻止了地下水的渗透性,避免了底层地下水沿裂隙面进入到上层含水层形成的含水层串层,达到了永久封堵止水的效果,解决了现有技术中存在的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的:
深层承压自流井封堵系统,其特征是:包括一静水柱,在静水柱内部套设一多层位监测管,所述多层位监测管为连续多通道监测管,在所述连续多通道监测管和静水柱的管壁上对应各含水层位置均对应设有若干个与单条通道管相连通的进水孔;在所述连续多通道监测管管壁上对应各相对隔水层的下部分别焊接一组法兰盘,在各相对隔水层下部对应的一组法兰盘之间缠绕海带层;在所述连续多通道监测管外部的法兰盘盘面上设有一圆孔,在圆孔内套设有捆绑相连的注浆管组和排压管组,所述注浆管组由若干根注浆管组成,各注浆管的底端分别伸至与各相对隔水层下部对应的法兰盘上方,所述排压管组由若干根排压管组成,各排压管的底端分别伸至与各含水层上部相对应的井内位置处。
所述连续多通道监测管为连续多通道PVC监测管。
在所述连续多通道监测管顶部设有即时启用设施,所述即时启用设施为安装在连续多通道监测管的各单条通道管顶部的手动蝶阀或球阀。
所述静水柱由设置在井内的井壁管和高出井口地面以上的上下开放设置的管柱组成,所述管柱的下端与井壁管的上端插接相连。
对应各相对隔水层下部设置的多层监测管外壁上的一组法兰盘的数量为2个,所述两个法兰盘上下间隔距离为2-4米。
一种用上述深层承压自流井封堵系统进行封堵的方法,包括如下操作步骤:
(1)钻孔结束后,在井内设置高出地面的静水柱,即在井壁管上端连接一管柱,保证水体在高出地面的井壁管内静止;
(2)根据钻孔取样所获得的地层信息,准确得到含水层及相对隔水层的位置,结合相对隔水层位置在多层监测管上焊接法兰盘:具体是在各相对隔水层下部位置处对应的多层监测管外壁上分别焊接一组法兰盘,在多层监测管外部的各组法兰盘上分别对应设有用于注浆管组和排压管穿过的圆孔;
(3)将多个注浆管和排压管一同穿过法兰盘上用于注浆管组和排压管穿过的圆孔,将多个注浆管分别安装在与各相对隔水层下部对应的一组法兰盘的上方;同时,将多个排压管的下端分别安装在与各含水层上部相对应的位置;
(4)在多层监测管的单组两法兰盘上下之间的空间内缠绕包裹海带层;多层监测管、注浆管、排压管、法兰盘和法兰盘之间的海带层安装成为一个整体并向井中输送至井内设置的位置处;
(5)根据各相对隔水层的厚度,计算出各相对隔水层位置的法兰盘上方需浇铸的水泥浆量;
(6)在海带吸水膨胀将多层监测管外部的各组法兰盘外围的井内空隙临时封堵的同时,所述排压管能够以水流的形式进行排水减压;在海带层临时封堵结束、排压管排水降压正常运行后,采用注浆管分别在各海带层上部的法兰盘上浇铸相应体积量的水泥浆;待水泥浆完全凝固,在井口进行排压管上端管口的封堵;形成分层止水端口,实现分层封堵止水。
步骤(2)所述一组法兰盘的数量为2个,所述一组2个法兰盘的上下间隔距离为2-4米。
所述监测管为连续多通道PVC监测管,在所述连续多通道PVC监测管内均匀固设有若干条通道管;所述各条通道管分别通过在多通道PVC监测管管壁上设置若干个进水孔与各含水层相连通。
一种用上述深层承压自流井封堵系统进行封堵的方法,还可以包括如下操作步骤:
(1)钻孔结束后,在井内设置高出地面的静水柱,即在井壁管上端连接一管柱,保证水体在高出地面的井壁管内静止;
(2)根据钻孔取样所获得的地层信息,准确得到含水层及相对隔水层的位置,结合相对隔水层位置在多层监测管上焊接法兰盘:具体是在各相对隔水层下部位置处对应的多层监测管外壁上分别焊接一组法兰盘,在多层监测管外部的各组法兰盘上分别对应设有用于注浆管组和排压管穿过的圆孔;
(3)将多个注浆管和排压管一同穿过法兰盘上用于注浆管组和排压管穿过的圆孔,将多个注浆管分别安装在与各相对隔水层下部对应的一组法兰盘的上方;同时,将多个排压管的下端分别安装在与各含水层上部相对应的位置;
(4)在多层监测管顶部安装即使启用设施,即在多层监测管内的各单个通道管的顶部安装手动蝶阀或手动球阀;
(5)在多层监测管的单组两法兰盘上下之间的空间内缠绕包裹海带层;多层监测管、注浆管、排压管、法兰盘和法兰盘之间的海带层安装成为一个整体并向井中输送至井内设置的位置处;
(6)根据各相对隔水层的厚度,计算出各相对隔水层位置的法兰盘上方需浇铸的水泥浆量;
(7)在海带吸水膨胀将多层监测管外部的各组法兰盘外围的井内空隙临时封堵的同时,所述排压管能够以水流的形式进行排水减压;在海带层临时封堵结束、排压管排水降压正常运行后,采用注浆管分别在各海带层上部的法兰盘上浇铸相应体积量的水泥浆;待水泥浆完全凝固,在井口进行排压管上端管口的封堵;形成分层止水端口,实现分层封堵止水。
步骤(2)所述一组法兰盘的数量为2个,所述一组2个法兰盘的上下间隔距离为2-4米;所述多层监测管为连续多通道PVC监测管,在所述连续多通道PVC监测管内均匀固设有若干条通道管,所述各条通道管分别通过在多通道PVC监测管管壁上设置若干个进水孔与各含水层相连通。
本发明的有益效果:本发明一种深层承压自流井封堵系统与方法,施工简单、易于操作、成本低廉。通过安装静水柱,保证水体静止在静水柱体中,防止承压含水层中的地下水沿钻孔上涌涌出地表。通过对深层承压自流井各含水层及相对隔水层分布状况的分析,在各相对隔水层位置处设置分层止水端口,即通过在相对隔水层位置处的多层监测管外壁上设置两法兰盘并在法兰盘之间的空间内装填海带作为生物膨胀材料,海带吸水膨胀后将井内的空隙临时封堵;接着,在海带实现临时封堵止水后,通过承压含水层设置的排压管使该层水以水流的形式进行排水减压,这样在后续浇铸水泥浆的过程中,能克服承压井承压性较大造成的水泥浆体流动或击穿水泥浆体,防止了水泥无法在允许时间内凝固所造成的分层止水失败,阻止了地下水的渗透性,防止了底层地下水沿裂隙面进入到上层含水层形成的含水层串层。根据相对隔水层的厚度计算所需水泥浆的质量并在各海带层上部的法兰盘上灌注水泥浆,待水泥浆完全凝固后即完成分层封堵止水,这一端口设计具有双重封堵作用,其一为上层注浆起到临时顶托作用,为水泥浆的凝固赢得了时间;其二为下层水的承压性起到了封堵作用。该深层承压自流井封堵方法对岩溶地下水各含水层水质的监测具有重要意义,克服了承压自流井承压性较大造成的分层止水用水泥浆体流动或击穿水泥浆体,防止了水泥无法在允许时间内凝固所造成的分层止水失败,阻止了地下水的渗透性,防止了底层地下水沿裂隙面进入到上层含水层形成的含水层串层,达到了永久封堵止水的效果。通过在多层监测管内的单个通道管出露地面的顶部位置直接安装即使启用设施,如手动蝶阀或者是球阀,在管道上主要起切断和节流作用,当需水时,只需打开阀门,受到承压力作用,水体会自动流出,从而在不需要动力提取的条件下随时取用不同含水层的地下水。
(四)附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为实施例1封堵系统结构示意图;
图2为图1中法兰盘设计图;
图3为实施例2封堵系统结构示意图;
图4为本发明封堵方法实施简图;
图5为本发明封堵方法封堵端口设计图;
图6为现有手动球阀的结构示意图。
图中,1静水柱,2多层位监测管,3进水孔,4法兰盘,5第一圆孔,6注浆管,7排压管,8即时启用设施,9井壁管,10管柱,11含水层,12相对隔水层,13海带层,14水泥浆灌注层,15第二圆孔,16通道管。
(五)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明并不局限于此。
实施例1
如附图1、2、4和5所示,深层承压自流井封堵系统,包括一静水柱1,在静水柱1内部套设一多层位监测管2,所述多层位监测管2为连续多通道监测管,在所述连续多通道监测管内均匀固设有若干条通道管16,在所述连续多通道监测管和静水柱1的管壁上对应各含水层11位置均对应设有若干个与单条通道管16相连通的进水孔3;在所述连续多通道监测管管壁上对应各相对隔水层12的下部分别焊接一组法兰盘4,在各相对隔水层底部对应的一组法兰盘4之间缠绕海带层;在所述连续多通道监测管外部的法兰盘4盘面上设有一第一圆孔5,在第一圆孔5内套设有捆绑相连的注浆管组和排压管组,所述注浆管组由若干根注浆管6组成,各注浆管6的底端分别伸至与各相对隔水层12下部对应的法兰盘4上方,所述排压管组由若干根排压管7组成,各排压管7的底端分别伸至与各含水层11上部相对应的井内位置处。
所述连续多通道监测管为连续多通道PVC监测管。
所述静水柱1由设置在井内的井壁管9和高出井口地面以上的上下开放设置的管柱10组成,所述管柱10的下端与井壁管9的上端插接相连。
对应各相对隔水层12下部设置的多层位监测管2外壁上的一组法兰盘4的数量为2个,所述两个法兰盘4上下间隔距离为2-4米。
采用上述深层承压自流井封堵系统在岩溶地下水的水质监测中进行封堵的方法,按如下操作步骤进行:
(1)安装静水柱
钻孔结束后,在井内设置一上端高出地面的静水柱1;静水柱1的高度大于水体所受的静水压力转化成的重力势能的高度,从而保证水体静止在静水柱体中。
以地面为参考面,静水柱1高出地面的高度h1的计算公式为地面动能与最高点势能相等,其中公式为:W=mv2/2=mgh1,其中:v为点附近的最大水质点运动速度;h1动能转化为势能的最大运动高度。
(2)制作法兰盘
该方法所用法兰盘4根据需要在盘面上分别切割出适合多层位监测管2和注浆管6和排压管7通过的第二圆孔15和第一圆孔5的位置,将制作好的法兰盘4备用;
(3)安装法兰盘、注浆管组和排压管组
根据钻孔取样所获得的地层信息,准确得到含水层11及相对隔水层12的位置,结合相对隔水层12位置在多层位监测管2外壁上焊接法兰盘4:即在各相对隔水层12下部对应位置处的多层位监测管2外壁上间隔2-4m,优选间隔3m,分别焊接一组两个法兰盘4,焊接过程中注意在多层位监测管2外部的每个法兰盘4上设置的用于注浆管6和排压管7穿过的第一圆孔5处于上下相互对应的位置。将多个注浆管6和排压管7捆绑在一起穿过上述用于注浆管6和排压管7通过的第一圆孔5,这样保证各相对隔水层12用于浇铸水泥浆的注浆管6和用于排压的排压管7方便的穿至各相对隔水层12和含水层11相对应的位置处。
(4)生物膨胀材料装填
在多层位监测管2上的单组两个法兰盘4上下之间的空间内缠绕海带层13,厚度为单组上下两个法兰盘的距离,海带层13大小和法兰盘大小一致;借助于生物膨胀材料的膨胀吸水作用,保证膨胀后海带能够充分与井壁管9接触,起到顶托水泥浆和封堵下层水的承压力的作用。
(5)下管
将安装好的多层位监测管2、注浆管组、排压管组、法兰盘4和每组两个法兰盘4之间的海带层13作为一个整体并向井中静水柱1内输送至井内设置的位置处。此时,在各相对隔水层12对应的一组法兰盘4上方设有一注浆管6,排压管7的下端固定在与各含水层11上部相对应的位置处。
(6)准备水泥浆
根据各相对隔水层的厚度,按照V=πr2h2计算出相应位置处的法兰盘上部需浇铸水泥浆的体积量;其中,r为井孔半径,h2为各相对隔水层厚度。
(7)承压井减压并实现分层封堵止水
在海带逐渐吸水膨胀将输送管外部的法兰盘外围的井内空隙进行临时封堵的同时,排压管7能够以水流的形式进行排水减压;在海带层13临时封堵结束、排压管7排水降压正常运行后,采用注浆管6分别在各海带层13上部的法兰盘4上方浇铸相应体积量的水泥浆;待水泥浆完全凝固,在井口进行排压管7上端管口的封堵;形成分层止水端口,实现分层封堵止水。
实施例2
如附图2-5所示,如实施例1所述的深层承压自流井封堵系统,所不同的是,在所述连续多通道监测管顶部设有即时启用设施8,所述即时启用设施8为安装在连续多通道监测管的各单条通道管16顶部的手动蝶阀或手动球阀。
采用上述深层承压自流井封堵系统在岩溶地下水的水质监测中进行封堵的方法,按如下操作步骤进行:
(1)安装静水柱
钻孔结束后,在井内设置一上端高出地面的静水柱1;静水柱1的高度大于水体所受的静水压力转化成的重力势能的高度,从而保证水体静止在静水柱体中。
以地面为参考面,静水柱1高出地面的高度h1的计算公式为地面动能与最高点势能相等,其中公式为:W=mv2/2=mgh1,其中:v为点附近的最大水质点运动速度;h1动能转化为势能的最大运动高度。
(2)制作法兰盘
该方法所用法兰盘4根据需要在盘面上分别切割出适合多层位监测管2和注浆管6和排压管7通过的第二圆孔15和第一圆孔5的位置,将制作好的法兰盘4备用;
(3)安装法兰盘、注浆管组和排压管组
根据钻孔取样所获得的地层信息,准确得到含水层11及相对隔水层12的位置,结合相对隔水层12位置在多层位监测管2外壁上焊接法兰盘4:即在各相对隔水层12下部对应位置处的多层位监测管2外壁上间隔2-4m,优选间隔3m,分别焊接一组两个法兰盘,焊接过程中注意在多层位监测管2外部的每个法兰盘上设置的用于多个注浆管6和排压管7穿过的第一圆孔5处于上下相互对应的位置。将注浆管组和排压管捆绑在一起穿过上述用于注浆管6和排压管7通过的第一圆孔5,这样保证各相对隔水层12用于浇铸水泥浆的注浆管6和用于排压的排压管7方便的穿至各相对隔水层12和含水层11相对应的位置处。
(4)安装即时启用设施
在多层位监测管2顶部安装即使启用设施8,即在多层位监测管2内的各单个通道管的顶部安装手动蝶阀或手动球阀;
(5)生物膨胀材料装填
在多层位监测管2上的单组两个法兰盘4上下之间的空间内缠绕海带层13,厚度为单组上下两个法兰盘4的距离,海带层13大小和法兰盘4大小一致;借助于生物膨胀材料的膨胀吸水作用,保证膨胀后海带能够充分与井壁管9接触,起到顶托水泥浆和封堵下层水的承压力的作用。
(6)下管
将安装好的多层位监测管2、多个注浆管6、多个排压管7、法兰盘4和每组两个法兰盘4之间的海带层13作为一个整体并向井中静水柱1内输送至井内设置的位置处。此时,在各相对隔水层12对应的一组法兰盘4上方设有一注浆管6,排压管7的下端固定在与各含水层11上部相对应的位置处。
(7)准备水泥浆
根据各相对隔水层的厚度,按照V=πr2h2计算出相应位置处的法兰盘上部需浇铸水泥浆的体积量;其中,r为井孔半径,h2为各相对隔水层厚度。
(8)承压井减压并实现分层封堵止水
在海带逐渐吸水膨胀将输送管外部的法兰盘外围的井内空隙进行临时封堵的同时,排压管7能够以水流的形式进行排水减压;在海带层13临时封堵结束、排压管7排水降压正常运行后,采用注浆管6分别在各海带层13上部的法兰盘4上方浇铸相应体积量的水泥浆;待水泥浆完全凝固,在井口进行排压管7上端管口的封堵;形成分层止水端口,实现分层封堵止水。
实施例2由于在多层位监测管2的单条通道管顶部露出地面的位置直接安装即时启用设施8(手动蝶阀或者是手动球阀),在多层位监测管2上主要起切断和节流作用。当需水时,只需打开阀门,受到承压力作用,水体会自动流出,从而在不需要动力提取的条件下随时取用地下水。
在岩溶或者基岩地区,地下水赋存于岩溶裂隙和岩溶内,由于岩溶地层形成年代不同,地层的岩性、成分、结构不同,因此赋存不同含水层的地下水水力特征、水化学特征不同。单井多层位监测井的目的是在一个监测井内,采用分层封井的方式,同时实现不同含水层水位和水质的监测。单井多层位监测井采用单孔连续多通道监测实现在含水层进行监测、在相对隔水层进行封堵止水,如附图3。分层止水方法采用生物膨胀分层止水,主要是通过在相对隔水层底部预先设计临时封堵止水的端口,在端口的上部进行灌注水泥浆,达到永久封堵止水的效果。
生物膨胀法基本原理:
利用水泥的水硬性胶凝作用,利用水泥浆可以在水下或潮湿环境中进行凝结硬化的特性,将水泥加水搅拌后成浆体,采用高压注浆技术将水泥浆注入到地下相对隔水层预先设计的顶托端口,水泥浆能在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起,6个小时水泥浆便初凝,24-36小时水泥凝结形成一定强度,能够与周边岩层胶结在一起形成不透水层,从而阻止了地下水的渗透性。水泥强度的发挥是随着时间而增长的,到一定的时间就增长完毕,一般一年之后强度增长停止。
分层止水的关键部分是相对隔水层的端口的设计,下部端口的设计必须保证水泥浆灌注到既定的隔水层部位,不能够侵染或者是渗漏到其他含水层位或者是相对隔水层位,因此相对隔水层位的端口设计采用了法兰盘配合生物膨胀材料海带的双重顶托作用,另外对下层承压水起到了一个压力作用。
该深层承压自流井分层止水方法对岩溶地下水各含水层水质的监测具有重要意义,克服了承压自流井承压性较大造成的分层止水用水泥浆体流动或击穿水泥浆体,防止了水泥无法在允许时间内凝固所造成的分层止水失败,阻止了地下水的渗透性,使底层地下水无法沿裂隙面进入到上层含水层形成的含水层串层,达到了永久封堵止水的效果。

Claims (10)

1.深层承压自流井封堵系统,其特征是:包括一静水柱,在静水柱内部套设一多层位监测管,所述多层位监测管为连续多通道监测管,在所述连续多通道监测管和静水柱的管壁上对应各含水层位置均对应设有若干个与单条通道管相连通的进水孔;在所述连续多通道监测管管壁上对应各相对隔水层的下部分别焊接一组法兰盘,在各相对隔水层下部对应的一组法兰盘之间缠绕海带层;在所述连续多通道监测管外部的法兰盘盘面上设有一圆孔,在圆孔内套设有捆绑相连的注浆管组和排压管组,所述注浆管组由若干根注浆管组成,各注浆管的底端分别伸至与各相对隔水层下部对应的法兰盘上方,所述排压管组由若干根排压管组成,各排压管的底端分别伸至与各含水层上部相对应的井内位置处。
2.根据权利要求1所述的深层承压自流井封堵系统,其特征是:所述连续多通道监测管为连续多通道PVC监测管。
3.根据权利要求1所述的深层承压自流井封堵系统,其特征是:在所述连续多通道监测管顶部设有即时启用设施,所述即时启用设施为安装在连续多通道监测管的各单条通道管顶部的手动蝶阀或手动球阀。
4.根据权利要求1所述的深层承压自流井封堵系统,其特征是:所述静水柱由设置在井内的井壁管和高出井口地面以上的上下开放设置的管柱组成,所述管柱的下端与井壁管的上端插接相连。
5.根据权利要求1所述的深层承压自流井封堵系统,其特征是:对应各相对隔水层下部设置的多层监测管外壁上的一组法兰盘的数量为2个,所述一组2个法兰盘上下间隔距离为2-4米。
6.一种用如权利要求1所述的深层承压自流井封堵系统进行封堵的方法,其特征是:包括如下操作步骤:
(1)钻孔结束后,在井内设置一上端高出地面的静水柱;
(2)根据钻孔取样所获得的地层信息,准确得到含水层及相对隔水层的位置,结合相对隔水层位置在多层监测管上焊接法兰盘:具体是在各相对隔水层下部位置处对应的多层监测管外壁上分别焊接一组法兰盘,在多层监测管外部的各组法兰盘上分别对应设有用于注浆管组和排压管穿过的圆孔;
(3)将多个注浆管和排压管一同穿过法兰盘上用于注浆管组和排压管穿过的圆孔,将多个注浆管分别安装在与各相对隔水层下部对应的一组法兰盘的上方;同时,将多个排压管的下端分别安装在与各含水层上部相对应的位置;
(4)在多层监测管的单组两法兰盘上下之间的空间内缠绕包裹海带层;多层监测管、注浆管、排压管、法兰盘和法兰盘之间的海带层安装成为一个整体并向井中输送至井内设置的位置处;
(5)根据各相对隔水层的厚度,计算出各相对隔水层位置的法兰盘上方需浇铸的水泥浆量;
(6)在海带吸水膨胀将多层监测管外部的各组法兰盘外围的井内空隙临时封堵的同时,所述排压管能够以水流的形式进行排水减压;在海带层临时封堵结束、排压管排水降压正常运行后,采用注浆管分别在各海带层上部的法兰盘上浇铸相应体积量的水泥浆;待水泥浆完全凝固,在井口进行排压管上端管口的封堵;形成分层止水端口,实现分层封堵止水。
7.根据权利要求6所述的深层承压自流井封堵方法,其特征是:步骤(2)所述一组法兰盘的数量为2个,所述一组2个法兰盘的上下间隔距离为2-4米。
8.根据权利要求6所述的深层承压自流井封堵方法,其特征是:所述监测管为连续多通道PVC监测管,在所述连续多通道PVC监测管内均匀固设有若干条通道管;所述各条通道管分别通过在多通道PVC监测管管壁上设置若干个进水孔与各含水层相连通。
9.一种用如权利要求3所述的深层承压自流井封堵系统进行封堵的方法,其特征是:包括如下操作步骤:
(1)钻孔结束后,在井内设置高出地面的静水柱,即在井壁管上端连接一管柱,保证水体在高出地面的井壁管内静止;
(2)根据钻孔取样所获得的地层信息,准确得到含水层及相对隔水层的位置,结合相对隔水层位置在多层监测管上焊接法兰盘:具体是在各相对隔水层下部位置处对应的多层监测管外壁上分别焊接一组法兰盘,在多层监测管外部的各组法兰盘上分别对应设有用于注浆管组和排压管穿过的圆孔;
(3)将多个注浆管和排压管一同穿过法兰盘上用于注浆管组和排压管穿过的圆孔,将多个注浆管分别安装在与各相对隔水层下部对应的一组法兰盘的上方;同时,将多个排压管的下端分别安装在与各含水层上部相对应的位置;
(4)在多层监测管顶部安装即使启用设施,即在多层监测管内的各单个通道管的顶部安装手动蝶阀或球阀;
(5)在多层监测管的单组两法兰盘上下之间的空间内缠绕包裹海带层;多层监测管、注浆管、排压管、法兰盘和法兰盘之间的海带层安装成为一个整体并向井中输送至井内设置的位置处;
(6)根据各相对隔水层的厚度,计算出各相对隔水层位置的法兰盘上方需浇铸的水泥浆量;
(7)在海带吸水膨胀将多层监测管外部的各组法兰盘外围的井内空隙临时封堵的同时,所述排压管能够以水流的形式进行排水减压;在海带层临时封堵结束、排压管排水降压正常运行后,采用注浆管分别在各海带层上部的法兰盘上浇铸相应体积量的水泥浆;待水泥浆完全凝固,在井口进行排压管上端管口的封堵;形成分层止水端口,实现分层封堵止水。
10.根据权利要求9所述的深层承压自流井封堵方法,其特征是:步骤(2)所述一组法兰盘的数量为2个,所述一组2个法兰盘的上下间隔距离为2-4米;所述多层监测管为连续多通道PVC监测管,在所述连续多通道PVC监测管内均匀固设有若干条通道管,所述各条通道管分别通过在多通道PVC监测管管壁上设置若干个进水孔与各含水层相连通。
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