JP2014025239A - Well structure for fracturing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a well structure for fracturing capable of generating a splitting, which occurs during high-pressure injection of a chemical into the ground, in a target direction.SOLUTION: A well structure comprises: a casing 6 that is vertically installed in a pit 4 in the ground and has a water passing part 6a at its lower part; a filter layer 30 that is formed between the casing and an inner peripheral surface of the pit; a flexible drill guide pipe 20 extending from a vertical pipe part 20a extending along an inner surface or an external surface of the casing pipe wall from the land surface to the vicinity of the water passing part, through a curved pipe part 20b, to a lateral pipe part 20c with its tip opening protruding laterally outward; and fracturing fluid injection means 10 with an opening of an inlet for the fracturing fluid in the vicinity of the water passing part. At least a tip part of the lateral pipe part is formed at a guide edge in a straight cylinder shape. An opening part of the guide edge is set at the depth comparable to that of the water passing part.

Description

本発明は、フラクチャリング用井戸構造に関する。   The present invention relates to a fracturing well structure.

井戸の構造として、井戸穴から周囲の地盤へフラクチャリング流体（水など）を注入して、地盤を割裂することで水みちをつくることが行われている（特許文献１）。   As a structure of a well, a water channel is formed by injecting a fracturing fluid (water or the like) from a well hole into the surrounding ground and splitting the ground (Patent Document 1).

またフラクチャリング流体の注入に先だって、井戸穴から側外方へ向けられた高圧ジェットから高圧水を噴射して、地盤にクサビ状の切込みを形成することも行われている（特許文献２、段落0027参照）。   Prior to injection of the fracturing fluid, a high-pressure water is injected from a high-pressure jet directed outward from the well hole to form a wedge-shaped cut in the ground (Patent Document 2, Paragraph 2). 0027).

特開平１１−２６９８６１JP-A-11-269861 特開２０１０−１７９２１９JP 2010-179219 特開平７−２８６３１９JP-A-7-286319 特開２００９−１９７４７JP2009-19747

特許文献１のような現状の割裂注入技術では、注入範囲は不明確であり、改良範囲を推定することは困難である。そのため、必要とする領域以外に注入範囲が広がる可能性が大きく、非効果的かつ非経済的である。   In the current split injection technique such as Patent Document 1, the injection range is unclear, and it is difficult to estimate the improved range. For this reason, there is a high possibility that the injection range is widened outside the required region, which is ineffective and uneconomical.

これに対して特許文献２のように予め切込みを形成する方法では、注入範囲をある程度特定できる。
しかしながら、井戸の透水部に一般的に適用される礫などのフィルタ材が上述の高圧ジェットの噴出口と井戸穴の内面との間に存在しているときには、そのフィルタ材が邪魔物になって噴出流の水圧が分散され、切欠きができないおそれがある。
またそうした邪魔物がない場合であっても、高圧水の噴射でできるクサビ状の切込みは深さが十分ではないため、予想外の方向にも注入範囲が広がる可能性を否定できない。井戸穴の周りの地盤に、切込み形成箇所と同程度に脆弱な箇所がもともとあれば、そちらの方にも割裂が生ずるからである。 On the other hand, in the method of forming the cut in advance as in Patent Document 2, the injection range can be specified to some extent.
However, when a filter material such as gravel generally applied to the water permeable part of the well exists between the above-described high-pressure jet outlet and the inner surface of the well hole, the filter material becomes an obstacle. There is a possibility that the water pressure of the jet flow is dispersed and notches cannot be made.
Even when there is no such obstacle, the wedge-shaped cut made by the injection of high-pressure water is not deep enough, so it cannot be denied that the injection range may expand in an unexpected direction. This is because if the ground around the well hole is originally as weak as the cut formation, it will also split.

特に注入箇所付近に地下構造物などが存在する場合には、割裂、注入圧などによる構造物への影響が懸念される。   In particular, when there is an underground structure near the injection site, there is a concern about the influence on the structure due to splitting, injection pressure, and the like.

また井戸に隣接する技術分野では、吐出口付きの注入内管と縦スリット付きの注入外管とからなるグラウト注入装置を、岩盤に穿った穴に挿入し、かつグラウト注入装置と穴との間にグラウト材を充填し、グラウト材の強度以上でグラウトを注入することで縦スリットの開口方向に割裂を生じさせる技術が知られているが（特許文献３）、井戸構造には適用しがたい。井戸穴にグラウト材を充填しては井戸として機能しないからである。   In the technical field adjacent to the well, a grout injection device comprising an injection inner tube with a discharge port and an injection outer tube with a vertical slit is inserted into a hole drilled in the rock, and between the grout injection device and the hole. Although a technique is known in which a grouting material is filled in and a grouting material is injected at a strength higher than the strength of the grouting material to cause splitting in the opening direction of the longitudinal slit (Patent Document 3), it is difficult to apply to a well structure. . This is because filling a well hole with a grout material does not function as a well.

本出願人は、従来技術に代わって地盤に切込みを形成する手段を鋭意検討し、任意の管路内へ挿入可能なフレキシブルシャフトの先端に掘削刃を付設したもの（本願明細書において「フレキシブルドリル」という）を利用する可能性に着目した。この技術は、現在埋設管の更正に利用されており（特許文献４）、外部に設置した回動装置にフレキシブルシャフトを連結することで回動力を地中深くに伝達できる。   The present applicant has intensively studied means for forming a cut in the ground in place of the prior art, and has an excavating blade attached to the tip of a flexible shaft that can be inserted into an arbitrary pipe line (in this specification, “flexible drill”). ”). This technology is currently used for correcting buried pipes (Patent Document 4), and the rotational force can be transmitted deeply into the ground by connecting a flexible shaft to a rotating device installed outside.

本発明の第1の目的は、地盤への薬液の高圧注入時に発生する割裂を目的方向へ発生することが可能なフラクチャリング用井戸構造を提案することである。
本発明の第２の目的は、避けるべき方向に割裂を生じさせないことが可能なフラクチャリング用井戸構造を提案することである。
本発明の第３の目的は、先の目的を達成するため、フレキシブルドリルをフラクチャリング流体注入箇所へ導くための管路をケーシングに設けた井戸構造を提案することである。 A first object of the present invention is to propose a fracturing well structure capable of generating a split in the target direction that occurs during high-pressure injection of a chemical solution into the ground.
A second object of the present invention is to propose a well structure for fracturing that can prevent splitting in the direction to be avoided.
The third object of the present invention is to propose a well structure in which a conduit for guiding a flexible drill to a fracturing fluid injection point is provided in a casing in order to achieve the above object.

第１の手段は、
地盤中の竪穴内にその竪穴内周面から離して縦設され、かつ通水部を下部に有するケーシングと、
上記ケーシングと竪穴内周面との間に礫などのフィルタ材料を投入してなるフィルタ層と、
上記ケーシングの管壁内面又は外面に沿って地表側から通水部付近へ延びる竪管部から、
弯曲管部を経て、側外方へ先端開口の横管部を突設してなるフレキシブルドリルガイド管と、を具備し、
かつ上記通水部付近にフラクチャリング流体の注入口を開口するフラクチャリング流体注入手段を講じてなる井戸構造であって、
これら横管部のうちの少なくとも先部を、直筒状の案内端部に形成しており、
これら案内端部の開口部は、上記通水部と同程度の深さに設置している。 The first means is
A casing vertically arranged in the ground hole in the ground and away from the inner peripheral surface of the hole, and having a water passing portion at the bottom;
A filter layer in which a filter material such as gravel is introduced between the casing and the inner peripheral surface of the hole,
From the dredged pipe part extending from the surface side to the vicinity of the water passing part along the pipe wall inner surface or outer surface of the casing,
A flexible drill guide tube formed by projecting a lateral tube portion of the tip opening outwardly through the bent tube portion;
And a well structure provided with a fracturing fluid injection means for opening a fracturing fluid injection port near the water flow portion,
At least the front part of these horizontal tube parts is formed in a straight cylindrical guide end part,
The openings of these guide end portions are installed at the same depth as the water flow portion.

本手段では、図１又は図９に示すようにケーシング6に沿ってフレキシブルドリルガイド管20を付設するとともに、その管の先部である横管部20cをフィルタ層30内に突入させている。上述のフレキシブルドリルFを地中に到達させるためである。これにより地盤に図２に想像線で示すピン状の切欠きＢを形成することができる。   In this means, a flexible drill guide tube 20 is attached along the casing 6 as shown in FIG. 1 or FIG. 9, and a horizontal tube portion 20c, which is the tip of the tube, is inserted into the filter layer 30. This is because the above-described flexible drill F reaches the ground. Thereby, the pin-shaped notch B shown by the imaginary line in FIG. 2 can be formed in the ground.

第２の手段は、第１の手段を有し、かつ
上記ケーシングの表面からフィルタ層内への横管部の突入距離（ｄ）を、その突入方向にフィルタ層を横切る距離（Ｄ）に対してD-d≧2cmとした。 The second means includes the first means, and the entry distance (d) of the horizontal tube portion from the surface of the casing into the filter layer is set to the distance (D) across the filter layer in the entry direction. Dd ≧ 2 cm.

本手段は、図２又は図11に示すフィルタ層30への横管部20cの突入距離ｄと、突入方向へのフィルタの横断距離Ｄとの関係を表している。フィルタ層30には礫などが用いられるので、フレキシブルドリルFがフィルタ層30を通過する距離（Ｄ−ｄ）が大きすぎると、あらぬ方向にフレキシブルドリルがずれてしまう可能性があるからである。   This means represents the relationship between the penetration distance d of the horizontal tube portion 20c into the filter layer 30 shown in FIG. 2 or FIG. 11 and the transverse distance D of the filter in the penetration direction. Because gravel or the like is used for the filter layer 30, if the distance (Dd) that the flexible drill F passes through the filter layer 30 is too large, the flexible drill may be displaced in an undesired direction. .

第３の手段は、第１の手段又は第２の手段を有し、かつ
上記フレキシブルドリルガイド管として一対のフレキシブルドリルガイド管を設け、
これら一対のフレキシブルドリルガイド管の横管部は、相互に一定間隔を存してかつほぼ並行してフィルタ層内へ突入させた。 The third means includes the first means or the second means, and a pair of flexible drill guide tubes is provided as the flexible drill guide tube,
The horizontal pipe portions of the pair of flexible drill guide pipes entered the filter layer substantially in parallel with each other at a constant interval.

本手段は、本願図９に示す如く一対のフレキシブルドリルガイド管20を設け、これらの横管部20cが並行してフィルタ層30内へ突入するものを提案する。これによりフレキシブルドリルFも並行してフィルタ層30に入るので、次にフラクチャリング流体を注入するときに横管部20cの延長線間の緩み領域Ａで優先的に割裂が生ずるという作用を奏する（図13〜図14参照）。「並行」とは、「平行」を含む広い概念であり、一対の横管部20cが並んでフィルタ層30に突入すれば足りる。例えば同一仮想平面上で横管部20cが側外方に向かって逆ハの字状又はハの字状になっていても（図15参照）、同じ作用を発揮する。   This means proposes a means in which a pair of flexible drill guide tubes 20 are provided as shown in FIG. 9 and these horizontal tube portions 20c rush into the filter layer 30 in parallel. As a result, the flexible drill F also enters the filter layer 30 in parallel, so that when the fracturing fluid is injected next, there is an effect that splitting occurs preferentially in the slack region A between the extension lines of the lateral tube portion 20c ( See FIGS. 13-14. “Parallel” is a broad concept including “parallel”, and it is sufficient that the pair of horizontal tube portions 20c enter the filter layer 30 side by side. For example, even when the horizontal tube portion 20c is formed in an inverted C shape or C shape on the same virtual plane (see FIG. 15), the same effect is exhibited.

第４の手段は、第３の手段を有し、かつ
上記フラクチャリング流体注入手段として、上記一対のフレキシブルドリルガイド管の間にフラクチャリング流体圧入管を縦設し、このフラクチャリング流体圧入管の下部に開口する注入口を、側外方へ配向させた。 The fourth means includes third means, and as the fracturing fluid injection means, a fracturing fluid press-fitting pipe is provided vertically between the pair of flexible drill guide pipes, and the fracturing fluid press-fitting pipe The inlet opening at the bottom was oriented laterally outward.

本手段では、フラクチャリング流体注入手段10として、２本のフレキシブルドリルガイド管20の間に配置したフラクチャリング流体圧入管を設け、このフラクチャリング流体圧入管の注入口14を、側外方へ配向させている。これにより、注入口14からフラクチャリング流体が注入されるときの動圧が緩み領域Ａの破壊に寄与する（図13（Ａ）参照）。   In this means, as the fracturing fluid injection means 10, a fracturing fluid press-fitting pipe disposed between the two flexible drill guide pipes 20 is provided, and the inlet 14 of this fracturing fluid press-fitting pipe is oriented outward. I am letting. Thereby, the dynamic pressure when the fracturing fluid is injected from the inlet 14 loosens and contributes to the destruction of the region A (see FIG. 13A).

第５の手段は、第１の手段から第４の手段のいずれかを有し、かつ
上記フレキシブルドリルガイド管の弯曲管部を、可撓性材料で形成している。 The fifth means includes any one of the first means to the fourth means, and the bent pipe portion of the flexible drill guide pipe is formed of a flexible material.

本手段は、少なくともフレキシブルドリルガイド管20の弯曲管部20bを可撓性材料で形成することを提案する。地盤中に圧入されたフレキシブルドリルFが固い岩石などに当ると予想外に大きな反力が作用することがある。これにより例えばケーシング6への竪管部20aの連結箇所が破損する可能性があり、そうなると破損箇所が地中深くにあるために簡単に修繕できない。本手段によればそうした不都合を低減できる。   This means proposes that at least the bent tube portion 20b of the flexible drill guide tube 20 is formed of a flexible material. If the flexible drill F that is press-fitted into the ground hits a hard rock, unexpectedly large reaction force may act. Thereby, for example, there is a possibility that the connecting portion of the tub tube portion 20a to the casing 6 may be damaged, and in that case, the damaged portion is deep in the ground and cannot be easily repaired. According to this means, such inconvenience can be reduced.

第６の手段は、第１の手段を有し、かつ
上記横管部の途中箇所の下側から分岐して砂溜め用容器を付設している。 The sixth means has the first means, and is branched from the middle side of the horizontal pipe portion and is provided with a sand reservoir container.

本手段では、図16に示すように横管部20cに砂溜め用容器26を付設している。これにより横管部20cが砂で詰まることを防止できる。   In this means, as shown in FIG. 16, a sand reservoir container 26 is attached to the horizontal pipe portion 20c. Thereby, it is possible to prevent the horizontal tube portion 20c from being clogged with sand.

第１の手段に係る発明によれば、ケーシング6に付設したフレキシブルドリルガイド管20を介して破断指向性の高いフレキシブルドリルを地中に送ることができるから、地盤にピン状の尖鋭な切込みBを形成され、所要方向に効果的に割裂を生じさせることができる。フレキシブルドリルガイド管の横管部20cをフィルタ層30へ突入させるから、フィルタ材料を錘としてフレキシブルドリル挿入時の横管部の妄動を抑制できる。
第２の手段に係る発明によれば、横管部20cが突入方向にフィルタ層30を横切る距離Ｄと、フィルタ層30への横管部の突入距離ｄとの差を、２ｃｍ以下としたから、横管部20cの突入方向とフレキシブルドリルの進行方向のブレを小さくすることができる。
第３の手段に係る発明によれば、一対のフレキシブルドリルガイド管の横管部20cを並行してフィルタ層内へ突入させたから、２本のピン状の切欠きBの間の地盤部分を緩み領域として優先的に割裂させ、かつそれ以外の領域での割裂を低減することができる。
第４の手段に係る発明によれば、一対のフレキシブルドリルガイド管20の間に、注入口14を側外方へ向けたフラクチャリング流体圧入管12を設けたから、その流体の動圧が上記緩み領域に作用して、より確実に割裂を生じさせることができる。
第５の手段に係る発明によれば、弯曲管部を可撓性材料で形成したから、例えばドリル作動時の反力を逃がすことができる。
第６の手段に係る発明によれば、上記横管部の途中箇所の下側から分岐して砂溜め用容器を付設したから、管内部が砂で詰まることを防止できる。 According to the invention relating to the first means, a flexible drill having a high breaking directivity can be fed into the ground through the flexible drill guide tube 20 attached to the casing 6, so that a pin-shaped sharp cut B in the ground And can effectively split in the required direction. Since the horizontal tube portion 20c of the flexible drill guide tube is plunged into the filter layer 30, it is possible to suppress the turbulence of the horizontal tube portion when the flexible drill is inserted using the filter material as a weight.
According to the invention relating to the second means, the difference between the distance D that the horizontal tube portion 20c crosses the filter layer 30 in the direction of entry and the entry distance d of the horizontal tube portion to the filter layer 30 is 2 cm or less. In addition, it is possible to reduce the blur in the direction in which the horizontal pipe portion 20c enters and the direction in which the flexible drill advances.
According to the third aspect of the invention, since the horizontal pipe portions 20c of the pair of flexible drill guide pipes are plunged into the filter layer in parallel, the ground portion between the two pin-shaped notches B is loosened. It is possible to preferentially split as a region and reduce splitting in other regions.
According to the fourth aspect of the invention, since the fracturing fluid press-fitting pipe 12 with the inlet 14 facing outward is provided between the pair of flexible drill guide pipes 20, the dynamic pressure of the fluid is loosened. Acting on the region can more reliably cause splitting.
According to the fifth aspect of the invention, since the bent tube portion is formed of a flexible material, for example, a reaction force during a drill operation can be released.
According to the sixth aspect of the invention, since the sand storage container is branched from the middle portion of the horizontal pipe portion and attached, the inside of the pipe can be prevented from being clogged with sand.

本発明の第１実施形態に係るフラクチャリング用井戸構造の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a fracturing well structure according to a first embodiment of the present invention. 図１の井戸構造のII−II方向の横断面図である。It is a cross-sectional view of II-II direction of the well structure of FIG. 図２の井戸構造の要部のIII−III方向の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the main part of the well structure of FIG. 2 in the III-III direction. 図２の井戸構造の要部のIV−IV方向の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the IV-IV direction of the principal part of the well structure of FIG. 図１の井戸構造の要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of the well structure of FIG. 図１の井戸構造でフレキシブルドリルを用いて切欠きを形成する行程の説明図である。It is explanatory drawing of the process of forming a notch using a flexible drill with the well structure of FIG. 図１の井戸構造でフラクシャリング流体を注入する行程の説明図である。It is explanatory drawing of the process which inject | pours a fracturing fluid with the well structure of FIG. 図７の行程を上方から見た説明図であり、同図（Ａ）は流体の注入を開始した段階、同図（Ｂ）は流体の注入が進行した段階を示している。FIGS. 8A and 8B are explanatory views of the process of FIG. 7 as viewed from above, in which FIG. 7A shows a stage where fluid injection is started and FIG. 7B shows a stage where fluid injection has progressed. 本発明の第２実施形態に係るフラクチャリング用井戸構造の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the well structure for fracturing which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図９の井戸構造の要部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the principal part of the well structure of FIG. 図９の井戸構造の要部のXI−XI方向の横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view in the XI-XI direction of the main part of the well structure of FIG. 9. 図10の要部の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a main part of FIG. 図９の井戸構造にフラクチャリング流体を注入する行程の初期段階の説明図であり、同図（Ａ）は、図12のS1平面上で初期段階の様子を見た横断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のXIII(B)−XIII(B)方向で見た縦断面図である。It is an explanatory view of an initial stage of the step of injecting a fracturing fluid into the well structure of FIG. 9, FIG. (A) is a cross-sectional view of the state of the initial stage on S 1 plane of FIG. 12, FIG. (B) is the longitudinal cross-sectional view seen in the XIII (B) -XIII (B) direction of the figure (A). 図９の井戸構造でフラクチャリング流体を注入する行程の後期段階の説明図であり、同図（Ａ）は図12のS1平面上で後期段階の様子を見た横断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のXIV(B)−XIV(B)方向で見た縦断面図である。Is an explanatory view of the late stage of the step of injecting a fracturing fluid at well structure of FIG. 9, FIG. (A) is cross-sectional view of the state of the later stages on S 1 plane of FIG. 12, FIG. ( B) is a longitudinal sectional view taken along the direction XIV (B) -XIV (B) in FIG. 図９の井戸構造の要部の変形例を示す横断面図であり、同図（Ａ）は逆ハ字状の横管部を示す図、同図（Ｂ）はハ字状の横管部を示す図である。It is a cross-sectional view showing a modification of the main part of the well structure of FIG. 9, the same figure (A) is a diagram showing an inverted C-shaped horizontal pipe part, the same figure (B) is a C-shaped horizontal pipe part FIG. 本発明の第３実施形態に係るフラクチャリング用井戸構造の一部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a part of a fracturing well structure according to a third embodiment of the present invention. 本願の井戸構造の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the Example of the well structure of this application.

図１から図８は、本発明の第１の実施形態に係るフラクチャリング用井戸構造2である。   1 to 8 show a fracturing well structure 2 according to a first embodiment of the present invention.

このフラクチャリング用井戸構造2は、竪穴4と、ケーシング6と、フラクチャリング流体注入手段10と、フレキシブルドリルガイド管20と、フィルタ層30とで構成されている。   The fracturing well structure 2 includes a well 4, a casing 6, a fracturing fluid injection means 10, a flexible drill guide tube 20, and a filter layer 30.

竪穴4は、地盤Ｇに穿設した井戸穴であり、ケーシング6の外径よりも大径としている。図示例の竪穴4は断面円形に形成している。   The pothole 4 is a well hole drilled in the ground G and has a diameter larger than the outer diameter of the casing 6. The pothole 4 in the illustrated example has a circular cross section.

ケーシング6は、好ましくは竪穴4内に同心状に挿入された管体であって、下部に通水部6aを有し、下部を除く部分は止水部6bとしている。このケーシング6は竪穴4の下部まで延びている。上記通水部6aは適数の通水孔8…を有するものであればどのような構造でも構わない。通水部6a付近には、貫通孔9が開口してある。これについては後述する。   The casing 6 is preferably a tube inserted concentrically in the pothole 4 and has a water passage portion 6a at the lower portion and a portion other than the lower portion is a water stop portion 6b. This casing 6 extends to the lower part of the pothole 4. The water passage portion 6a may have any structure as long as it has an appropriate number of water passage holes 8. A through hole 9 is opened in the vicinity of the water passing portion 6a. This will be described later.

フラクチャリング流体注入手段10は、ケーシング6と並行して下方へ延びるフラクチャリング流体圧入管12を有し、このフラクチャリング流体圧入管の下部に、側外方（図示例ではケーシングと反対方向）に向けて開口する注入口14を設けている。上記フラクチャリング流体圧入管12の上端部は図示しないフラクチャリング流体圧送手段に連結している。   The fracturing fluid injection means 10 has a fracturing fluid press-fitting pipe 12 extending downward in parallel with the casing 6, and on the lower side of the fracturing fluid press-fitting pipe, laterally outward (in the direction opposite to the casing in the illustrated example). An injection port 14 is provided that opens to the front. The upper end portion of the fracturing fluid press-fitting pipe 12 is connected to a fracturing fluid pumping means (not shown).

フレキシブルドリルガイド管20は、本実施形態では、ケーシング6の一方側部の内面に沿って通水部6a近くまで下方へ延び、かつケーシング6の他方側部の貫通孔9を通って側外方へ突出している。具体的には、フレキシブルドリルガイド管20は、少なくともケーシング6の管壁に沿う竪管部20aと、ケーシング6の管壁の一方側部から離れて側外方へ向かう横管部20cとを有し、さらに竪管部20aと横管部20cとを連続させる弯曲管部20bを有する。フレキシブルドリルFの挿通を容易にするためである。フレキシブルドリルガイド管20は、フレキシブルドリルFの挿入時の反力により変形可能な程度の可撓性を有するものとする。   In this embodiment, the flexible drill guide tube 20 extends downward to the vicinity of the water passage 6a along the inner surface of one side of the casing 6, and passes through the through hole 9 on the other side of the casing 6 to the outer side. Protruding to Specifically, the flexible drill guide tube 20 has a vertical tube portion 20a extending along at least the tube wall of the casing 6 and a horizontal tube portion 20c that is away from one side portion of the tube wall of the casing 6 and faces outward. In addition, it has a bent tube portion 20b that makes the bent tube portion 20a and the horizontal tube portion 20c continuous. This is to facilitate insertion of the flexible drill F. The flexible drill guide tube 20 is flexible enough to be deformable by a reaction force when the flexible drill F is inserted.

上記竪管部20aは、地上側からケーシング6の内面に沿って通水部6a付近へ延びており、図示しない固定手段でケーシング6の表面に固定されている。   The dredged pipe portion 20a extends from the ground side along the inner surface of the casing 6 to the vicinity of the water passage portion 6a, and is fixed to the surface of the casing 6 by fixing means (not shown).

上記弯曲管部20bは、竪管部20aの下端側からケーシング6の表面を離れて割裂を生じさせるべき方向へ屈曲している。   The bent pipe portion 20b is bent in the direction in which splitting should occur from the lower end side of the bent pipe portion 20a away from the surface of the casing 6.

上記横管部20cは、上記弯曲管部20bから割裂を生じさせるべき方向へ延長しており、後述のフィルタ層30内へ突入しており、横管部20cの先端の開口部24からフレキシブルドリルFを繰り出すことができるように設けている。この開口部24は上記通水部6aと同程度の高さに形成している。   The horizontal tube portion 20c extends from the bent tube portion 20b in a direction in which splitting should occur, and enters a filter layer 30 to be described later. From the opening 24 at the tip of the horizontal tube portion 20c, a flexible drill is provided. It is provided so that F can be paid out. The opening 24 is formed at the same height as the water flow portion 6a.

図示例の横管部20cは、その全長に亘って直筒状に形成しているが、必ずしもこの形状には限定されない。もっとも特許文献２の切欠形成用の高圧水供給管の如く、先部を先端小径のノズル状とすると、フレキシブルドリルFが当該箇所で引っ掛かり、フレキシブルドリルFを外方へ案内することができないおそれがある。そこで本願明細書では、横管部20cの先部を直筒状の案内端部22とすることを、フレキシブルドリルガイド管20の要件としている。   The horizontal tube portion 20c in the illustrated example is formed in a straight cylinder shape over its entire length, but is not necessarily limited to this shape. However, as in the high pressure water supply pipe for forming a notch in Patent Document 2, if the tip is a nozzle with a small diameter at the tip, the flexible drill F may be caught at the location, and the flexible drill F may not be guided outward. is there. Therefore, in the present specification, it is a requirement of the flexible drill guide tube 20 that the tip portion of the horizontal tube portion 20c is a straight cylindrical guide end portion 22.

なお、図６に示すように垂直方向に位置の異なる複数の水みちＷを形成するために、横管部20cの配置深さが異なる複数のフレキシブルドリルガイド管20を設けることができる。それらフレキシブルドリルガイド管20の構造は相互に基本的に同じであるから、図１〜図５においては作図を省略している。   In addition, as shown in FIG. 6, in order to form the several water channel W from which a position differs in the orthogonal | vertical direction, the some flexible drill guide pipe | tube 20 from which the arrangement | positioning depth of the horizontal pipe part 20c differs can be provided. Since the structures of the flexible drill guide tubes 20 are basically the same as each other, the drawing is omitted in FIGS.

フィルタ層30は、竪穴4の内面とケーシング6の外面との間に礫などのフィルタ材料を投入することで構成される。好適な図示例では、フィルタ層30の下半部には透水性の大きい材料を、フィルタ層30の上半部には透水性の小さい材料を用いている。またフィルタ層30には、周囲の地盤よりも比重の大きい材料とすることが好適である。これにより、フィルタ層の重量で横管部に作用する反力を抑制することができるからである。   The filter layer 30 is configured by putting a filter material such as gravel between the inner surface of the pit 4 and the outer surface of the casing 6. In a preferred illustrated example, a material with high water permeability is used for the lower half of the filter layer 30, and a material with low water permeability is used for the upper half of the filter layer 30. The filter layer 30 is preferably made of a material having a specific gravity greater than that of the surrounding ground. This is because the reaction force acting on the horizontal tube portion can be suppressed by the weight of the filter layer.

上記構成において、フラクチャリングを行うときには次の工程による。
第１に、図６に記載した如く、フレキシブルドリルガイド管20にフレキシブルドリルFを挿入して、水みちを形成すべき箇所に切欠きＢを形成する。水みち形成箇所が垂直方向に複数あるときには、予めフレキシブルドリルガイド管20を複数設けておき、同様の作業を繰り返す。
第２に、図７の如くケーシング6の上端を蓋34で塞いだ状態で、フラクチャリング流体圧入管12からフラクシャリング流体を送り込む。そうすると、フラクシャリング流体は、予め形成された切欠きＢ内に流入する（図８（Ａ）参照）。この切欠きＢは流入したフラクチャリング流体の圧力により拡径するとともに、地盤中に深く延びる（図８（Ｂ）参照）。 In the above configuration, when fracturing is performed, the following steps are performed.
First, as shown in FIG. 6, a flexible drill F is inserted into the flexible drill guide tube 20 to form a notch B at a location where a water channel is to be formed. When there are a plurality of water channel forming portions in the vertical direction, a plurality of flexible drill guide tubes 20 are provided in advance, and the same operation is repeated.
Secondly, the fracturing fluid is fed from the fracturing fluid press-fitting pipe 12 with the upper end of the casing 6 closed by the lid 34 as shown in FIG. Then, the fracturing fluid flows into the notch B formed in advance (see FIG. 8A). The notch B expands in diameter due to the pressure of the flowing fracturing fluid and extends deeply into the ground (see FIG. 8B).

フラクチャリング流体としては、周囲の地盤の平均粒径よりも大きな粗粒材を液体に混合したものを用いることができる。フラクチャリング流体を切欠きＢ内に押し込んで割裂を生じさせた後、液体成分が土砂に浸透し、粗粒材が割裂した切欠きＢ内に残って水みちＷが完成する。   As the fracturing fluid, a liquid in which a coarse material larger than the average particle diameter of the surrounding ground is mixed with the liquid can be used. After the fracturing fluid is pushed into the notch B to cause splitting, the liquid component penetrates into the earth and sand, and the coarse particle is left in the notched B where the coarse material is split to complete the water channel W.

以下、本発明の他の実施形態を説明する。これらの説明において、第１実施形態と同じ構成については解説を省略する。   Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. In these descriptions, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.

図９から図15は、本願発明の第２実施形態に係る井戸構造2を示している。   9 to 15 show a well structure 2 according to a second embodiment of the present invention.

本実施形態では、ケーシング6に対して２本のフレキシブルドリルガイド管20を付設している。図示例では、フレキシブルドリルガイド管20の設置箇所をケーシング6の正面方向とすると、ケーシング6の両側部の外面に、各フレキシブルドリルガイド管20の竪管部20aと縦設している。各竪管部20aからは弯曲管部20bを延長している。平面図である図11に示すように、各弯曲管部20bは、ケーシング6の外周面に沿って弯曲しながら、ケーシング6の前面側へ延びている。そして各弯曲管部20bの先部からは、横管部20cを、相互に一定の間隔を存して、前方に並行突出している。この図示例では、一対の横管部20cは略平行である。   In this embodiment, two flexible drill guide tubes 20 are attached to the casing 6. In the illustrated example, assuming that the installation location of the flexible drill guide tube 20 is the front direction of the casing 6, the flexible drill guide tube 20 is vertically provided on the outer surface of both sides of the casing 6 with the vertical tube portion 20 a of each flexible drill guide tube 20. A bent pipe portion 20b is extended from each of the bent pipe portions 20a. As shown in FIG. 11, which is a plan view, each bent tube portion 20b extends toward the front side of the casing 6 while bending along the outer peripheral surface of the casing 6. And from the front part of each bending pipe part 20b, the horizontal pipe part 20c protrudes in parallel ahead at a fixed interval. In the illustrated example, the pair of horizontal tube portions 20c are substantially parallel.

上記構成によれば、一対のフレキシブルドリルガイド管20にフレキシブルドリルFを挿入すると、各横管部20cから一対のフレキシブルドリルFがケーシング6の前方側へ並行してフィルタ層30に突入し、フィルタ層30を横切って地盤Ｇに入る。フレキシブルドリルFの挿入箇所には、それぞれ切欠きＢが形成される。各切欠きＢの間の領域は、周囲に比べて脆弱な緩み領域Ａとなる。   According to the above configuration, when the flexible drill F is inserted into the pair of flexible drill guide tubes 20, the pair of flexible drills F enters the filter layer 30 in parallel to the front side of the casing 6 from the horizontal tube portions 20c. Cross ground 30 and enter ground G. A cutout B is formed at each insertion position of the flexible drill F. The area between the notches B is a loosened area A that is more fragile than the surrounding area.

上記構成において、フラクチャリング流体をフラクチャリング流体圧入管12内へ圧入すると、一対の切欠きB内に高圧のフラクチャリング流体が入って、緩み領域Ａにひび（割裂）が生ずる（図13参照）。   In the above configuration, when the fracturing fluid is press-fitted into the fracturing fluid press-fitting pipe 12, high-pressure fracturing fluid enters the pair of notches B, and cracks (splits) occur in the loose region A (see FIG. 13). .

さらにフラクチャリング流体の注入を続けると、緩み領域Ａの割裂が進行して、２つの切欠きＢが遂にはつながる（図14(Ｂ)参照）。これと同時に竪穴4内のフラクチャリング流体の液圧が増大するので、緩み領域Ａ全体が崩壊して側外方へ押し流される（図14(Ａ)参照）。   When the injection of the fracturing fluid is further continued, the splitting of the loosened region A proceeds, and the two notches B are finally connected (see FIG. 14B). At the same time, the hydraulic pressure of the fracturing fluid in the pit hole 4 increases, so that the entire slack area A collapses and is pushed away outward (see FIG. 14A).

緩み領域Ａが崩壊すると、竪穴4内の液圧が低下するので、竪穴4内面のうちで緩み領域Ａ以外の部分で割裂を生ずる可能性が低下する。これにより割裂方向の制御が可能となる。   When the loosened area A collapses, the hydraulic pressure in the pothole 4 decreases, so that the possibility of splitting in the inner surface of the pothole 4 other than the loosened area A decreases. This makes it possible to control the split direction.

図15は、並行してフィルタ層30内へ突入する一対の横管部20cの変形例を示している。これら横管部20cは、上方からみて、先端側で両管部が接近する逆ハ字状でもよく（図15（Ａ）参照）、また先端側で両管部が離れるハ字状でもよい（図15（Ｂ）参照）。   FIG. 15 shows a modification of the pair of horizontal tube portions 20c that enter the filter layer 30 in parallel. These horizontal tube portions 20c may have a reverse C shape in which both tube portions approach each other on the distal end side as viewed from above (see FIG. 15A), or may have a C shape in which both tube portions separate on the distal end side (see FIG. 15A). (See FIG. 15 (B)).

図16は、本発明の第３実施形態に係る井戸構造の要部を示している。本実施形態では、横管部20cの下端側に砂溜め用容器26が付設されている。これにより横管部20c内に砂が詰まってしまうことを防止できる。   FIG. 16 shows a main part of a well structure according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, a sand reservoir container 26 is attached to the lower end side of the horizontal tube portion 20c. Thereby, it is possible to prevent the sand from being clogged in the horizontal tube portion 20c.

図17は、本発明の実施例である。この例では２つの井戸構造2A,2Bの内部が、貯水タンクTから延びる２本のパイプLを介して連通され、各パイプの各下端に揚水ポンプPを付設してなる。これにより、通常時には、図17に矢示する如く、井戸構造2Aから吸い上げた水を井戸構造2B側へ供給するとともに、逆洗浄操作時には、井戸構造2Bから吸い上げた水を井戸構造2A側へ供給することができる。各井戸構造には水みちWが形成されており、これにより水の移動が円滑に行われる。井戸構造2Bの片側には、地下鉄Sなどの施設が設けられており、こちら側への井戸の影響を小さくするために、井戸構造2Bの地下鉄S側には水みちの非発生領域Uを設けている。これにより、井戸構造2Bへ給水するときには、地下鉄S側には少なく、かつ地下鉄Sの反対側には多く給水されることになる。   FIG. 17 shows an embodiment of the present invention. In this example, the insides of the two well structures 2A and 2B are communicated with each other via two pipes L extending from the water storage tank T, and a pumping pump P is attached to each lower end of each pipe. As a result, normally, as shown by the arrow in FIG. 17, the water sucked up from the well structure 2A is supplied to the well structure 2B side, and the water sucked up from the well structure 2B is supplied to the well structure 2A side during the reverse cleaning operation. can do. In each well structure, a water path W is formed, which allows water to move smoothly. On one side of the well structure 2B, a facility such as the subway S is provided, and in order to reduce the influence of the well on this side, a non-occurrence area U of a water channel is provided on the subway S side of the well structure 2B. ing. As a result, when water is supplied to the well structure 2B, there is little water on the subway S side, and much water is supplied on the opposite side of the subway S.

上記実施形態及び実施例は、本発明の好適な例として呈示されているものである。従って本発明の技術的意義に反しない限り、これ以外の実施形態が本発明の技術的範囲に属しないという意味に理解されるべきではない。   The above embodiments and examples are presented as preferred examples of the present invention. Therefore, unless contrary to the technical significance of the present invention, it should not be understood that the other embodiments do not belong to the technical scope of the present invention.

2…フラクチャリング用井戸構造 4…竪穴
6…ケーシング 6ａ…通水部 6b…止水部 8…通水孔 ９…貫通孔
10…フラクチャリング流体注入手段 12…フラクチャリング流体圧入管
14…注入口
20…フレキシブルドリルガイド管 20ａ…竪管部 20b…弯曲管部 20c…横管部
22…案内端部 24…開口部 26…砂溜め用容器
30…フィルタ層 34…蓋
Ａ…緩み領域 Ｂ…切欠き Ｆ…フレキシブルドリル Ｇ…地盤
Ｐ…揚水ポンプ Ｓ…地下鉄 Ｔ…タンク
Ｕ…水みちの非発生領域 Ｗ…水みち
2 ... Fracturing well structure 4 ... Cave hole
6 ... Casing 6a ... Water passage 6b ... Water stop 8 ... Water passage 9 ... Through hole
10 ... Fracturing fluid injection means 12 ... Fracturing fluid injection tube
14 ... Inlet
20 ... Flexible drill guide tube 20a ... Screw tube 20b ... Bent tube 20c ... Horizontal tube
22 ... Guide end 24 ... Opening 26 ... Sand pool container
30 ... Filter layer 34 ... Lid A ... Loose area B ... Notch F ... Flexible drill G ... Ground P ... Pumping pump S ... Subway T ... Tank U ... Non-occurrence area of water path W ... Water path

Claims (6)

地盤中の竪穴内にその竪穴内周面から離して縦設され、かつ通水部を下部に有するケーシングと、
上記ケーシングと竪穴内周面との間に礫などのフィルタ材料を投入してなるフィルタ層と、
上記ケーシングの管壁内面又は外面に沿って地表側から通水部付近へ延びる竪管部から、
弯曲管部を経て、側外方へ先端開口の横管部を突設してなるフレキシブルドリルガイド管と、を具備し、
かつ上記通水部付近にフラクチャリング流体の注入口を開口するフラクチャリング流体注入手段を講じてなる井戸構造であって、
これら横管部のうちの少なくとも先部を、直筒状の案内端部に形成しており、
これら案内端部の開口部は、上記通水部と同程度の深さに設置したことを特徴とする、フラクチャリング用井戸構造。 A casing vertically arranged in the ground hole in the ground and away from the inner peripheral surface of the hole, and having a water passing portion at the bottom;
A filter layer in which a filter material such as gravel is introduced between the casing and the inner peripheral surface of the hole,
From the dredged pipe part extending from the surface side to the vicinity of the water passing part along the pipe wall inner surface or outer surface of the casing,
A flexible drill guide tube formed by projecting a lateral tube portion of the tip opening outwardly through the bent tube portion;
And a well structure provided with a fracturing fluid injection means for opening a fracturing fluid injection port near the water flow portion,
At least the front part of these horizontal tube parts is formed in a straight cylindrical guide end part,
Fracturing well structure characterized in that the openings at these guide ends are installed at a depth similar to that of the water flow portion. 上記ケーシングの表面からフィルタ層内への横管部の突入距離（ｄ）を、その突入方向にフィルタ層を横切る距離（Ｄ）に対してD-d≧2cmとしたことを特徴とする、請求項１記載のフラクチャリング用井戸構造。   The rush distance (d) of the horizontal tube portion from the surface of the casing into the filter layer is Dd ≧ 2 cm with respect to the distance (D) across the filter layer in the rush direction. Fracturing well structure as described. 上記フレキシブルドリルガイド管として一対のフレキシブルドリルガイド管を設け、
これら一対のフレキシブルドリルガイド管の横管部は、相互に一定間隔を存してかつほぼ並行してフィルタ層内へ突入させたことを特徴とする、請求項１又は請求項２記載のフラクチャリング用井戸構造。 A pair of flexible drill guide tubes is provided as the flexible drill guide tube,
The fracturing ring according to claim 1 or 2, wherein the horizontal pipe portions of the pair of flexible drill guide pipes are protruded into the filter layer substantially in parallel with each other at a predetermined interval. Well structure. 上記フラクチャリング流体注入手段として、上記一対のフレキシブルドリルガイド管の間にフラクチャリング流体圧入管を縦設し、このフラクチャリング流体圧入管の下部に開口する注入口を、側外方へ配向させたことを特徴とする、請求項３に記載のフラクチャリング用井戸構造。   As the fracturing fluid injecting means, a fracturing fluid press-fitting pipe is vertically provided between the pair of flexible drill guide pipes, and an inlet opening at a lower portion of the fracturing fluid press-fitting pipe is oriented outwardly to the side. The fracturing well structure according to claim 3, wherein: 上記フレキシブルドリルガイド管の弯曲管部を、可撓性材料で形成したことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載のフラクチャリング用井戸構造。   The fracturing well structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the bent pipe portion of the flexible drill guide pipe is formed of a flexible material. 上記横管部の途中箇所の下側から分岐して砂溜め用容器を付設したことを特徴とする、請求項１から請求項５の何れかに記載のフラクチャリング用井戸構造。
The fracturing well structure according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is branched from a lower part of the horizontal pipe part and provided with a sand storage container.
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