JP4996808B2 - 井戸のメンテナンスのための方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、井戸のメンテナンスのために、井戸と周囲の帯水層とから堆積物を除去するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
障壁井戸は、水圧障壁を作る目的のために、水や流体を注入するようにデザインされている。こうした井戸は通例、塩水の侵入を防いだり、水圧障壁を作ったりして、汚染物質の移動を防止するようにデザインされている。障壁井戸はほとんどの場合、ポンプ送出設備を備えていないので、定期的に逆流させることはできない。注入井戸や処分井戸は、廃水を処分したり、水を井戸に注入したりする目的のために使用される。再充填井戸は、地表下の環境へ地下水を再充填する目的のために使用される注入井戸である。こうしたすべての井戸において、ポンプがなければ、予防的な化学処理や井戸の再生のための化学処理などを容易に実行することは不可能である。これらの井戸をしばらくの期間にわたって使用すると、多くの水中環境において見られるのと同様な、堆積物の問題の影響を受けやすい。注入する水や帯水層の水に依存して、かかる環境の表面に生じる堆積物は大きく変化する。そうした堆積物は通常、細菌の余分な細胞多糖類（ＥＣＰＳ）とそれに関連した鉱物から構成されている。関連鉱物の堆積物は、ほとんどの場合、様々な比率の鉄や、マンガン、カルシウム、マグネシウム、及び、珪酸塩である。
【０００３】
障壁井戸や、注入井戸、再充填井戸、及び／又は、処分井戸は、固有の注入が損失したり、注入容量が損失したりして、何らかのタイプの再生処理を必要とするのが通例である。一般的な再生処理には、様々な化学作用や、その他の物理的ないし機械的な手順の応用が含まれる。こうした井戸についての現状における制約は、軟質な物質を除去すべく時折井戸を逆流させるために必要とされる、ポンプ設備を備えていないということである。定期的に注入井戸をポンプ送出することは、配水本管を洗い流すのと同様に、高速の水流で除去されるような物質を取除くことができる。存在する多くの堆積物は、水の有する除去能力を越えて頑固に表面に取付いている。ポンプを配備された井戸を定期的に逆流させることは、より強力な再生処理を行なう時間間隔を引き延すための、比較的効果的な工程である。
【０００４】
帯水層貯蔵及び回収（ＡＳＲ）井戸は通例、地下水を再充填して水を保存する目的のために使用される。ＡＳＲ井戸は一般に、水量が十分で要求量が少ないときには帯水層へ水を注入し、要求量が多くて水量が少ないときには帯水層から当該水を取出すために据付けられる。ＡＳＲ井戸は、しばしば二重目的の井戸として構築されていて、季節の変化に応じて、注入と排出とのサイクルを切替える。
こうした井戸はしばしばポンプを備えていて、ポンプによって注入を行なうのが通常である。通常は夏の期間中にポンプを使用して、井戸から水をくみ出す。ポンプ設備を備えたＡＳＲ井戸は、注入季節中に定期的に逆流させて、軟質な物質のいくらかを除去することができる。注入季節中に定期的に（例えば毎週）ＡＳＲ井戸をポンプ送出することは、配水本管を洗い流すのと同様に、高速条件で除去できるような物質を井戸から洗い流すことができる。
【０００５】
ＡＳＲ井戸の運転に関連して頻発する問題点は、或る注入量が損失したり、或る容量が損失したりすることと、水質についての問題である。ＡＳＲ井戸をしばらくの期間にわたって使用すると、多くの水中環境において見られるのと同様な、堆積物の問題の影響を受けやすい。堆積や生物付着の速度はしばしば、在来の給水井戸に比べて大きくなるが、それは生物の成長や鉱物の酸化や堆積のための環境の変化が生じるためである。水質に依存して、かかる環境の表面に生じる堆積物は大きく変化する。そうした堆積物は通常、細菌の余分な細胞多糖類（ＥＣＰＳ）とそれに関連した鉱物から構成されている。関連鉱物の堆積物は、ほとんどの場合、様々な比率の鉄や、マンガン、カルシウム、マグネシウム、様々なアニオンと結合した珪酸塩である。堆積物の性質によっては、こうした堆積物のいくつかのものは、他の堆積物に比べて除去することが困難である。
【０００６】
給水産出井戸は一般に、飲料用や、農業用、及び産業用に使用される。これらの井戸の構造は、地質や、容量、化学、構造の歴史などに基づいてかなり変化する。給水井戸はたいてい、何らかのタイプのポンプ機構を備えている。給水井戸の運転に関連して頻発する問題点は、固有の容量が損失することと、水質についての問題である。給水井戸をしばらくの期間にわたって使用すると、多くの水中環境において見られるのと同様な、堆積物の問題の影響を受けやすい。堆積や生物付着の速度は著しく変化するが、それは生物の成長や鉱物の酸化や堆積のための環境の変化が生じるためである。水質に依存して、かかる環境の表面に生じる堆積物は大きく変化する。そうした堆積物は通常、細菌の余分な細胞多糖類（ＥＣＰＳ）とそれに関連した鉱物から構成されている。関連鉱物の堆積物は、ほとんどの場合、様々な比率の鉄や、マンガン、カルシウム、マグネシウム、様々なアニオンと結合した珪酸塩である。堆積物の性質によっては、こうした堆積物のいくつかのものは、他の堆積物に比べて除去することが困難である。
【０００７】
給水井戸を再生するために、多くの異なった技術が使用される。こうした井戸に固有の容量の損失や水質についての問題点が生じたときには、これらの井戸は何らかのタイプの再生処理を必要とするのが通例である。一般的な再生処理には、様々な化学作用や、その他の物理的ないし機械的な手順の応用が含まれる。いくつかの井戸の再生についての現状における制約は、閉塞した物質を除去する際に一般的に経験するのと同じ制約である。水中環境中に存在する多くの堆積物は、表面に取付いていて、しばしば除去することが困難である。井戸に予防的なメンテナンス処理を施すことは、時には効果的である。そうした処置はポンプを用いて定期的に実行されて、より強力な再生処理を行なう時間間隔を引き延すための、効果的な工程である。予防的なメンテナンス処理についての制約は、多くの井戸において、堆積した物質を表面から除去しようとする場合の困難と同じ制約である。これらの困難には、井戸自体の内部の垂直速度の不足と、周囲の帯水層の内部の速度（エネルギー）の不足とが含まれる。水流の速度によっては通常は堆積した物質を除去することができず、除去のためには化学的又は機械的なエネルギーの助けが必要である。非常に効果的な他の再生処理は、気体及び液体の二酸化炭素を使用することである（Ａｑｕａ Ｆｒｅｅｄ処理）。Ａｑｕａ Ｆｒｅｅｄ処理（登録商標）の利点には、井戸と帯水層との多くの異なった部分に良好にエネルギーを与えられることによる環境安全性が含まれる。
【０００８】
ＡＳＲ井戸を再生するために、多くの異なった技術が使用される。こうした井戸に固有の注入の損失や固有の容量についての問題点が生じたときには、これらの井戸は何らかのタイプの再生処理を必要とするのが通例である。一般的な再生処理には、様々な化学作用や、その他の物理的ないし機械的な手順の応用が含まれる。ＡＳＲ井戸の再生についての現状における制約は、給水産出井戸において一般的に経験するのと同じ制約である。存在する多くの堆積物は、水の有する除去能力に比べて、頑固に表面に取付いている。ポンプを配備された井戸を定期的に逆流させることは、より強力な再生処理を行なう時間間隔を引き延すための、比較的効果的な工程である。逆流についての制約は、多くの井戸において、堆積した物質を表面から除去しようとする場合の困難と同じ制約である。これらの困難には、物質を剥落させるために必要な、井戸自体の内部の垂直速度の不足と、周囲の帯水層の内部の速度の不足とが含まれる。水流の速度によっては堆積した物質を除去することができず、除去のためには化学的又は機械的なエネルギーの助けが必要である。Ａｑｕａ Ｆｒｅｅｄ処理（登録商標）の利点には、井戸と帯水層との多くの異なった部分に高いレベルのエネルギーを与えられることによる環境安全性が含まれる。米国特許第４，４５３，４１３号と第５，３９４，９４２号とを参照されたい。同文献の開示を本願に援用する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
これらの井戸中に存在する多くの堆積物は、水中環境中の表面から除去することが困難である。現在の技術は、化学薬品の適用を用いた比較的高価な手順と、化学薬品の適用と共に物理的及び機械的な手段とに関連した設備とを必要としている。これらの井戸の注入容量が損失する毎に、かかる設備が現場に搬入される。搬入と撤収とは、処置の全体のコストのうちの大きなコストのひとつとなる。
【００１０】
現在の技術についての別の制約は、こうした水中環境の内部の表面から完全な除去を行なうために必要なエネルギーが不足していることである。一般的に、使用されるエネルギーは化学的及び機械的なエネルギーであって、キャリヤとしての水と共に表面に運ばれる。液体の二酸化炭素（Ａｑｕａ Ｆｒｅｅｄ処理）もまた、高いレベルのエネルギーを周辺の形成物に与えられる能力を有するような、現在の技術である。この高いレベルのエネルギーは、他の方法にあっては限界に直面するような表面から、物質を剥落できる能力を有している。しかし、たとえＡｑｕａ Ｆｒｅｅｄ処理（登録商標）が現時点において完全に物質を除去できる能力を有しているとしても、予防的なメンテナンス処理には適していない。現時点では、Ａｑｕａ Ｆｒｅｅｄ処理（登録商標）を実行するためには、ポンプを引抜いて、注入及び展開のための設備を据付けることが必要である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＡＳＲ井戸、環境回復井戸、給水井戸、水平井戸、障壁井戸、注入井戸、再充填井戸、及び／又は、処分井戸などを含むような、井戸についての効果的なメンテナンスに関する。本発明では、井戸と帯水層との表面を効果的に清浄化するために必要な装置を備えることで、設備を据付けたり現場へ搬入したりする必要を解消する。装置は、井戸を密封するための機器（すなわち充填具）と、井戸の内部の様々な位置におけるエネルギー注入機器の据付けとを伴なう。後にはこの機器は井戸から取去られる。予防的なメンテナンス処理が完了したら、充填具は解放される。井戸は密封された状態において、または、密封されていない状態において、運転される。注入及び展開の機器の重要な配置は、適切なエネルギー、機械力、熱、化学作用、及び、物理作用を井戸と帯水層とへ届けて、通常は除去困難であるような井戸の領域から物質を除去するために欠くことができない。これらの困難な領域には井戸の底部が含まれていて、かかる場所では、表面から剥落した沈澱物及び堆積物を流動化させることが困難である。沈澱物が流動化しないならば、それらは粒子を動かし始めるのには不十分な速度であるような、井戸の領域に残留する。粒子を動かし始めるためには、粒子をその位置に保持している慣性力と引力とに打勝つだけの十分なエネルギーが必要である。Ａｑｕａ Ｆｒｅｅｄ処理を使用することは、そうした引力に打勝てるエネルギーを有している数少ない処理のひとつであって、沈澱物を井戸ないし据付け機器の領域へ動かして、これにより沈澱物を表面から除去することができる。注入ラインを永久的に据付けたならば、（無機物及び有機物の双方の）堆積物を溶解し又は井戸と帯水層とを消毒するための、様々な化学薬品を適用することが可能になる。気体（すなわち二酸化炭素）を使用して、所定位置にて化学薬品を撹拌することも可能であって、これによれば、井戸にはさらに均一に化学薬品が適用されて、表面からより良く堆積物を除去できるようになる。
【００１２】
ポンプを備えている井戸にあっては、コラムパイプの周囲に充填具を据付ける必要がある。ポンプを備えていない井戸にあっては、充填具を永久的に備えたり、密封状態に置いたり、あるいは、通常の運転中には充填具を収縮させたりする。井戸に永久的に据付けられる装置についてのもっと重要な特徴には、化学薬品及び／又は液体の二酸化炭素を注入するための機器と、井戸から物質を空気運搬させる機器とが含まれる。物質を地表へ空気運搬させることが実用的でないのならば、井戸から除去するためのポンプへと浮遊した粒子物質を移動させることができる。かかる機器は様々ではあるけれども、井戸の底部と周辺の形成物とにエネルギーを届けるための何らかの機構を含んでいて、粒子物質を井戸の内部にて上方へ移動させる。
【００１３】
また、本発明は井戸の底部と周辺の帯水層とから沈澱物を適切に除去するために必要な機器を含んでいる。このタイプの機器は、（永久的又は一時的な）ポンプか、または、空気運搬装置である。空気運搬装置は、気体の二酸化炭素を利用する（すなわちＡｑｕａ Ｆｒｅｅｄ処理）ことが想定される。井戸は通常の運転下では、充填具やその他のタイプの井戸シールで密封されていても良いし、密封されていなくても良い。井戸が密封されているのであれば、空気運搬装置は、井戸ライナー（吸引流れ制御装置：ＳＦＣＤ）を永久的に据付けられていて、これは水を地表へ運搬ないし上昇させるための導管として働く。これは、注入と空気運搬との交互のサイクルによって動作する。また、これは手動的又は自動的に操作されるような弁を地上に含んでいて、注入と空気運搬ないしポンプ送りのサイクルに応じて切替えられる。
【００１４】
井戸がライナーや吸引流れ制御装置を備えていないのであれば、井戸のケーシング自体が導管となって、水やその他の沈澱物を井戸から排出させる。この手順には、液体及び気体の二酸化炭素を注入することが含まれていて、井戸と帯水層との表面からの物質の剥落を達成する。気体及び液体の二酸化炭素をＡｑｕａ Ｆｒｅｅｄ処理によって適用した後には、井戸の圧力を解放できる。いったん圧力を解放すると、放出についての調節と条件に応じ、井戸の内部において井戸のケーシングの底部の数フィート上方にて終端している空気ラインを利用して、物質を空気で上昇させることができる。井戸の底部から物質（すなわち沈澱物）を上昇させ始めることには制約があるので、追加的なラインを使用して、沈澱物を撹拌及び流動化し続けるようにしても良い。井戸の底部部分において、いったん沈澱物が流動化したならば、十分な速度によって粒子は動かされ続けて、粒子を井戸の外へ運び出す速度とエネルギーを有しているようなケーシング内の空気運搬装置やポンプの場所へ動かされる。沈澱物の搬送についての研究によれば、粒子を動かし続けるのに比べると、粒子を動かし始めるためには何倍ものエネルギーが必要であることが見い出されている。従って、粒子を動かし始めるために必要なエネルギーを得ることが、しばしば問題点となる。これが、井戸の深さの様々な高さに複数の注入ラインを設けるという概念の裏にある理由である。複数の注入ラインによれば、気体の二酸化炭素が水柱内を上昇するときのエネルギーを維持することが可能になる。そして、このエネルギーは沈澱物を井戸の内部にて上昇させて、井戸から排出させる。
【００１５】
機器を永久的に据付けることの利点は、井戸を最高の効率の運転状態に維持するための、メンテナンスのコストを低減できることである。井戸を効率的に運転するためには、表面を清浄に保つことが必要である。表面を清浄に保つためには、清浄化の工程をおそらく頻繁に行なうことが必要である。本願の概念は、より効果的で、低コストの予防的なメンテナンス処理を井戸に行なうことである。
【００１６】
表面を清浄に保つことのいくつかの利点には、処理の寿命を長くすることと、安全な細菌の結果を維持することが含まれる。処理の間の寿命を長くするには、表面から物質を除去して元来の表面にする必要がある。表面から堆積物を除去して元来の状態にできたならば、すべての余分な孔隙量は、多孔質の媒体や帯水層に存在することになる。余分な孔隙量が存在するとすれば、堆積物や閉塞堆積物が存在しても、すぐには井戸の固有の容量に影響を与え始めることはない。井戸が乱流の損失を受け始めるまでは、固有の容量が減退し始めることはない。
【００１７】
表面を清浄に保つことの別の利点には、安全な細菌の試料を維持することが含まれる。多くの水試料は、大腸菌やその他の細菌の存在のために、安全ではないと考えられている。井戸は古くなるにつれて、こうした危険な試料を経験するのが通例である。古い井戸がこうした危険な細菌試料を経験する理由はしばしば、普通は取付いていたはずの物質が剥落するためである。この剥落した物質は、生物膜とそれに関連する鉱物から構成されている。生物膜の剥落は、しばしば危険な細菌の結果の源となる。いったん表面に十分な物質が蓄積すると、速度が上昇して物質が剥落するのが通例である。かかる剥落した物質はしばしば、大腸菌を含む生物膜である。かかる物質が剥落して危険な細菌の結果を生じさせることを防止するために、表面を清浄に保つことが不可欠である。表面を清浄に保つためには、上述した手順及び処理のいくつか又はすべてを利用することが必要である。
【００１８】
また、井戸の深さに一連のラインを配置することが提案される。上述の如く井戸の底部部分から物質を有効に除去するために、注入処理の一部は、井戸の異なる部分の深さに注入してから、次の上方の注入箇所に移動させることを含んでいる。かかる工程を開示するために、例として、３つの注入箇所を使用している。除去処理の開始に際しては、最も底部の注入箇所に注入し、次の上方に注入を開始する時に、底部における注入は停止される。しばらくの間、第２の注入箇所へ注入した後には、中間の注入箇所を停止させて、次の上方に注入する。概念では、二酸化炭素の蒸気が井戸の柱中を上昇して、沈澱物を上方へ運搬する。沈澱物を上方へ動かし続けるためには、上述したような注入を使用することができる。この処理は、もはや物質が除去されなくなって、水中環境の内部の表面が有効に清浄化されるまで繰返される。
【００１９】
据付けられる機器や付属品の構成は、大きく異なっている。かかる違いは、井戸の構造と使用との違いによって生じるものである。永久的な機器を備えた現場清浄（ＣIＰ）は概念は独特である。
【００２０】
井戸のメンテナンスのための処理と機器とは、井戸のデザインや、井戸の問題点、井戸の構造、現場の条件、及び、井戸の動作に応じて大きく変化する。本願で概説された処理は、概念の多くの応用のひとつにすぎない。独特な特徴は、井戸に永久的に機器と付属物とを備えることであって、井戸からより効果的に物質を除去して、費用のかかる設備の搬入の必要を解消することである。周期的な井戸の清浄化は、定期的に行なわれてより効果的に実行される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図３及び図４に示すように、通常の運転下においては、据付けられたパイプ（１０）を介して、井戸へ水が注入される。注入モードにおいては、充填具（１）を膨張させてシールを作っても良いし、収縮させても良い。井戸は、通常の動作中には、井戸の通常動作の履歴に応じて、密封され、または、密封されない。井戸が通常密封されるのであれば、井戸は通常は密封された状態下において動作する。井戸が密封されずに運転されるのであれば、井戸のメンテナンスサービスにおいて最初に行なうべき必要な事は、充填具（１）を膨張させ、あるいは、井戸を密封することである。膨張ライン（３）を介して充填具を膨張させて、充填具の圧力は圧力計（４）を用いて監視する。井戸が密封された後には、注入ラインを注入ライン（１１，１２，及び、１３）に結合させる。次に、空気や窒素その他の不活性ガス、または、気体及び／又は液体の二酸化炭素及び／又は化学薬品を密封された井戸（１７）に注入する。そして、井戸は密封状態に維持されて、エネルギーは堆積物を溶解して粉砕させる。溶解のためのエネルギーや、粉砕のためのエネルギー、及び、剥落のためのエネルギーは、数時間にわたって密封された井戸の内部に放置される。井戸を密封させて放置して、エネルギーが作用できるようにした後には、充填具（１）を収縮させて、井戸から水をポンプ送出して逆流処理を開始する。井戸から水をポンプ送出するために、気体の二酸化炭素などの何らかのガスをライン（７）に通して注入するが、このラインは排水パイプ（１０）の内部にて終端している。この排水パイプ（１０）は、通常の運転中に水を注入するために使用されるのと同一のパイプであって、井戸から、水と関連する沈澱物とをポンプ送出するためにも使用される。こうしたタイプの井戸の逆流は、一般に、ときどき使用されて、より強力な井戸の再生処理の間の時間を引き延す。こうした逆流は、いくらかの閉塞した堆積物を井戸から除去するために有効であるけれども、上記概説した制約のために、井戸からの良好な物質の除去には限りがある。井戸が排水パイプ（１０）を通してポンプ送出されて、地表に放出されているときには、気体及び／又は液体の二酸化炭素は注入ライン（５）を介して井戸の内部に注入される。気体及び／又は流体の二酸化炭素は、表面から沈澱物を剥落させ、流動化させ、移動させるために必要なエネルギーを有していて、かかる沈澱物をポンプ送出される井戸（１７）の上方へと運搬させる。注入ラインを通しての気体及び／又は液体の二酸化炭素の注入は、排水パイプ（１０）を通して排出されている沈澱物の評価に応じて、異なった時間にわたって行なわれる。この注入の時間は、数秒ないし数分または数時間にわたることがある。注入ライン（５）を通した注入時間の後には、気体及び／又は液体の二酸化炭素は注入ライン（６）に通される。注入ライン（６）に通す注入時間は、注入ライン（５）について上述したのと同様に変化する。井戸の内部の様々な深さに、複数の注入ラインを配置しても良い。井戸の深さや、直径、運転などによって、そうした永久的な注入ライン（５，６）の配置は定められる。必要に応じて定められるだけの、また、井戸に適合するように定められるだけの数の注入ラインが井戸には配置される。動的条件の下における井戸の流れの記録は、様々な深さにおけるこうした注入ラインの必要性を決定する。井戸がポンプ送出されているときの流れの記録や産出プロファイルによって、ポンプ送出される井戸の内部において、井戸の下方の領域に沈澱物を上方に運べるだけの十分な速度があるか否かを決定できる。たとえ沈澱物が適切に運ばれるとしても、井戸の底部部分に注入ラインを据付けて、気体及び／又は液体の二酸化炭素を配置できるようにして、井戸の領域において表面から堆積物を剥落できるようにすることがしばしば必要となる。注入ライン（５及び６）を通る気体及び液体の二酸化炭素の注入を繰返して実行して、これが、井戸から沈澱物が除去されなくなるまで、または、停止することを決定するまで続けられる。こうした注入のサイクルは、数秒にわたってライン（５）に注入することを含む。数秒の後には、ライン（５）を通した注入を終了して、ライン（６）を通した注入を数秒にわたって開始する。そして、これを必要であると思われるだけのサイクルだけ繰返す。かかるサイクルによって、気体気泡が井戸の内部を上昇するときに、沈澱物は上方へ運ばれて、また、堆積物は流動化して、堆積物はポンプ（空気運搬又はその他のタイプのポンプ）の吸入口に向かって移動することができる。
【００２２】
通常の運転下では、弁（２０）は閉じられた状態に保たれる。水は弁（２１）から井戸の内部へ注入されるが、この弁は通常は開いた状態に保持されていて、排水管（１０）を通して井戸の内部に水を注入する。
【００２３】
井戸にメンテナンス処理を行なうときには、弁（２１）を閉じて、井戸に水が入ることを防止する。そして、逆流処理と井戸のメンテナンス処理が開始される。最初の段階では、弁（２０）を開いて、ライン（７）を通して、空気や気体を井戸の内部に流し始める。次に、空気運搬装置が排水パイプと弁（２０）とを通して、井戸から水をポンプ送出する。この弁は、放出された水のための適当な廃水ないし格納容器に結合しておく必要がある。いったんこれを開始したならば、井戸のメンテナンスの残りの部分は前述したのと同様である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、通常の運転下においては、貯蔵のために井戸へ水が注入されて、その後には、据付けられたコラムパイプ（１３）とポンプ（１４）とを介して水は回収される。注入モードにおいては、充填具（１）を膨張させてシールを作っても良いし、収縮させても良い。井戸は、通常の動作中には、井戸の通常動作の履歴に応じて、密封され、または、密封されない。井戸が通常密封されるのであれば、井戸は通常は密封された状態下において動作する。井戸が密封されずに運転されるのであれば、井戸のメンテナンスサービスにおいて最初に行なうべき必要な事は、充填具（１）を膨張させ、あるいは、井戸を密封することである。膨張ライン（３）を介して充填具を膨張させて、充填具の圧力を、圧力計（４）を用いて監視する。井戸が密封された後には、注入ラインを注入ライン（１１，１２，及び、１３）に結合させる。次に、空気や窒素その他の不活性ガス、または、気体及び／又は液体の二酸化炭素及び／又は化学薬品を密封された井戸（１７）に注入する。
【００２５】
そして、井戸は密封状態に維持されて、エネルギーは堆積物を溶解して粉砕させる。溶解のためのエネルギーや、粉砕のためのエネルギー、及び、剥落のためのエネルギーは、数時間にわたって密封された井戸の内部に放置される。
【００２６】
井戸を密封させて放置して、エネルギーが作用できるようにした後には、充填具（１）を収縮させて、ポンプを起動して井戸から水をポンプ送出して逆流処理を開始する。コラムパイプ（１３）は、通常の運転中に水を注入するために使用されるのと同一のパイプであって、水と関連する沈澱物とを井戸からポンプ送出するためにも使用することができる。こうしたタイプの井戸の逆流は、一般に、ときどき使用されて、より強力な井戸の再生処理の間の時間を引き延す。こうした逆流は、いくらかの閉塞した堆積物を井戸から除去するために有効であるけれども、上記概説した制約のために、井戸からの良好な物質の除去には限りがある。井戸がコラムパイプ（１３）を通してポンプ送出されて、地表に放出されているときには、気体及び／又は液体の二酸化炭素は注入ライン（５）を介して井戸の内部に注入される。気体及び／又は流体の二酸化炭素は、表面から沈澱物を剥落させ、流動化させ、移動させるために必要なエネルギーを有していて、かかる沈澱物をポンプ送出される井戸（１７）の上方へ、またポンプの吸入口へと運搬させる。注入ラインを通しての気体及び／又は液体の二酸化炭素の注入は、排水パイプ（１０）を通して排出されている沈澱物の評価に応じて、異なった時間にわたって行なわれる。この注入の時間は、数秒ないし数分または数時間にわたることがある。注入ライン（５）を通した注入時間の後には、気体及び／又は液体の二酸化炭素は注入ライン（６）に通される。注入ライン（６）に通す注入時間は、注入ライン（５）について上述したのと同様に変化する。井戸の内部の様々な深さに、複数の注入ラインを配置しても良い。井戸の深さや、直径、運転などによって、そうした永久的な注入ライン（５，６）の配置は定められる。必要に応じて定められるだけの、また、井戸に適合するように定められるだけの数の注入ラインが井戸には配置される。動的条件の下における井戸の流れの記録は、様々な深さにおけるこうした注入ラインの必要性を決定する。井戸がポンプ送出されているときの流れの記録や産出プロファイルによって、ポンプ送出される井戸の内部において、井戸の下方の領域に沈澱物を上方に運べるだけの十分な速度があるか否かを決定できる。たとえ沈澱物が適切に運ばれるとしても、井戸の底部部分に注入ラインを据付けて、気体及び／又は液体の二酸化炭素を配置できるようにして、井戸の領域において表面から堆積物を剥落できるようにすることがしばしば必要となる。注入ライン（５及び６）を通る気体及び液体の二酸化炭素の注入を繰返して実行して、これが、井戸から沈澱物が除去されなくなるまで、または、停止することを決定するまで続けられる。こうした注入のサイクルは、数秒にわたってライン（５）に注入することを含む。数秒の後には、ライン（５）を通した注入を終了して、ライン（６）を通した注入を数秒にわたって開始する。そして、これを必要であると思われるだけのサイクルだけ繰返す。かかるサイクルによって、気体気泡が井戸の内部を上昇するときに、沈澱物は上方へ運ばれて、また、堆積物は流動化して、堆積物はポンプの吸入口に向かって移動することができる。
【００２７】
通常の運転下では、弁（２０）は閉じられた状態に保たれる。水は弁（２１）から井戸の内部へ注入されるが、この弁は通常は開いた状態に保持されていて、コラムパイプ（１３）を通して井戸の内部に水を注入する。
【００２８】
井戸にメンテナンス処理を行なうときには、弁（２１）を閉じて、井戸に水が入ることを防止する。そして、逆流処理と井戸のメンテナンス処理が開始される。最初の段階では、弁（２０）を開いて、コラムパイプ（１３）を通して、井戸のポンプ送出を開始して、弁（２０）から適切に排水させる。次に、コラムパイプと弁（２０）とを通して、井戸から沈澱物をポンプ送出する。この弁は、放出された水のための適当な廃水ないし格納容器に結合しておく必要がある。いったんこれを開始したならば、井戸のメンテナンスの残りの部分は前述したのと同様である。
【００２９】
井戸は、フランジ付きの井戸の頭部と板（１８）によって永久的に密封される。井戸の頭部の変形例として、フランジ付きのコラムパイプをフランジ（１９）に取付けて、別のタイプの井戸頭部の組立体を結合する必要があるときに、容易に取外せるようにしても良い。
【００３０】
以上の概説では、ひとつの構成だけを説明していて、これはあらゆる可能性のある異なった可能な構成を包含することを意図してはいない。定期的に低コストで井戸を容易に清浄化することができるような、井戸のメンテナンスに必要な多くの異なったタイプの機器が存在することが予想される。また、模式図には、井戸スクリーンを備えた井戸を示している。また、井戸スクリーンを備えていないような岩穴井戸などに、井戸のメンテナンス機器を据付けることもできる。こうした組合わせの構成は、多くの異なった地質的条件に従って行なわれる。
エネルギー機器や注入機器は、水平井戸に据付けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施形態による井戸のメンテナンス装置の全体構成を示した立面図である。
【図２】 図２は、本発明の他の実施形態による井戸のメンテナンス装置の全体構成を示した立面図である。
【図３】 図３は、本発明の実施形態による井戸のメンテナンス装置の要部拡大図である。
【図４】 図４は、本発明の別の実施形態による井戸のメンテナンス装置の全体構成を示した立面図である。

Claims (5)

1. 井戸と周囲の帯水層とから堆積物を除去するための方法であって、
   ａ）堆積物を除去すべく井戸へエネルギーを送出する手段を前記井戸に設置する段階であって、前記エネルギーを送出する手段は前記井戸に取付けられるように構成され該手段は堆積物の除去が必要な時に作動させることができるように構成されている、段階と、
   ｂ）前記エネルギーを送出する手段を作動させる段階と、
   ｃ）前記エネルギーを送出する手段を介して前記堆積物を除去するエネルギーを有する物質を井戸に提供して、井戸と周囲の帯水層とから堆積物を除去する段階であって、表面から堆積物を剥離するステップと、剥離した堆積物を流動化させ移動させるステップと、流動化させた堆積物を上方に搬送するステップとを有している段階と、を備えている、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記エネルギーは、更に溶解のためのエネルギー及び／又は液体化のためのエネルギーを含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記エネルギーを送出する手段は、前記井戸に気体の二酸化炭素及び／又は液体の二酸化炭素を注入する、
   請求項１に記載の方法。
4. 前記井戸および周囲の帯水層から堆積物を除去するために、前記二酸化炭素とともに、前記堆積物を除去するエネルギーを有する物質として更に化学薬品を前記井戸へ送出する段階をさらに備えている、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記井戸は、帯水層貯蔵回収井戸、給水井戸、障壁井戸、注入井戸、再充填井戸、処分井戸、水平井戸、および環境回復井戸のいずれかである、
   請求項１に記載の方法。

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