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【摘 要】本文根据我单位当多年钻井施工经验和实例,介绍了使用泥浆、水压护壁等钻井施工方法对管井单位出水量的影响,应根据不同的水文地质条件,钻孔岩层的稳定情况,采用不同施工方法,既要保证钻井施工顺利进行又不使管井的出水量受到影响,施工因素对管井单位出水量的影响,我们应引起高度重视,否则将影响对区域地下水资源的正常评价。
【关键词】钻井施工;管井;单位出水量
Discuss impact of pipe well unit water amount of drilling construction factors
Li Yuan
(Xinjiang Kashi Groundwater development construction company Kashgar Xinjiang 844000)
【Abstract】According to my unit when the years of drilling experience and example, introduced the use of mud, water pressure, etc. Wall Construction Method of drilling units out of the water of pipe wells should be based on different hydrogeological conditions, the stability of rock drilling, using different construction methods, it is necessary to ensure the smooth drilling of pipe wells in the water not so affected by the construction unit of the factors on the pipe well water impact, we should pay close attention, otherwise it will affect the normal evaluation of groundwater resources.
【Key words】Drilling; Pipe-wells; Unit water amount
我单位在本地区各县凿井数百眼,对于这些钻孔分别使用过泥浆、水压护壁等钻井施工方法,也采用过不同的洗井方法,由于钻井方法或洗井方法不同,成井后出水量也不一样,钻井施工因素对管井单位出水量的影响有多大一直是尚未弄清的重要问题。为了总结经验,以疏附县吾库沙克乡开荒地机井群施工实例,就钻井施工因素对管井单位出水量影响有关问题叙述讨论如下。
1. 工作区的水文地质特征
本工作区地下水埋藏于第四系松散的砂砾卵石层中。该层的沉积特征为:上部为黄褐色亚粘土,亚砂覆盖层,含水层以砂砾卵石层为主,粒径:卵石一般为 30~60 mm,砾石 5~10mm,层中混有较多的砂及粘性土,地层较密实,潜水含水层厚度 35~50 米左右,地下水位埋深 3~6 米。
2. 钻井施工概况
采用泥浆护壁法施工的 1 号钻孔及2号钻孔,孔深分别为 81 与 80米,1 号孔在钻进到65米处时发现有孔壁坍塌现象,直接向孔内陆续投加粘土( 1 号孔投入的粘土数量约 2 m3),调整泥浆比重1.2~1.4 左右,2号钻孔钻进中,采用泥浆比重1.1,两钻孔直径均为 600mm,在达到设计孔深后,下入直径 377mm钢制井管,过滤器为缠丝滤水管、孔隙率为23 %,滤水管长度40米,管外围填滤料直径为4~6 mm的砾石。1、2 号钻孔在成井后,曾使用活塞洗井方法,洗井完成后进行抽水试验:即安装300QJ200-30 型潜水泵做抽水试验,结果见表1:
上述两孔都是在同一丰水期间使用同种型号的潜水泵进行抽水试验,从表 1 可看出: 1 号钻孔含水层厚度达 48米,当水位降深值( S ) 25 米时,单位出水量仅 2.22升/秒.米, 2 号钻孔单位出水量9.58升/秒.米,两钻孔单位出水量相差较大。
工作区内第四系冲洪积成因的含水层,基本为均质含水层,为了弄清楚钻孔出水量小的原因是因为局部地段上含水层条件变化引起的,还是由钻井施工因素所造成的,因此在后期的钻探勘察工作中,在距 1 号 2 号各400 米的位置,重新打了一眼 3 号3号进行试验观察。
3. 试验钻孔(3号孔)的施工方法
试验孔(3号孔)采用清水护壁法施工,此钻孔是使用清水水压护壁方法钻进的,试验孔深度为 80 米,钻孔结构与地层情况、洗井方法均同于 l、2 号孔。成井后进行抽水试验:即安装 300QJ200 -30 型潜水泵做抽水试验,水位降深值3.6米,单位出水量15.43升/秒.米。
现将3号试验钻孔与邻近1、2钻孔的有关资料与单位出水量对比情况摘录于表 2 :
4. 体会
(1)从表1、表 2 可以看出: 1 号孔、 2 号孔与 3 号孔均位于同一个水文地质条件下,井孔相距很近,使用同种型号的潜水泵进行抽水试验。由于施工方法不同而出水量相差悬殊。 1 号孔抽水实验结果:水位降深大、单位出水量为2.22升/秒.米;2 号孔抽水实验结果:单位出水量为9.58升/秒.米;3 号孔抽水实验结果:水位降深小、单位出水量为15.43升/秒.米,这就说明在同一个水文地质条件下施工的机井工程,因施工方法不同(1 号井采用泥浆护壁;3号井采用清水水压护壁)对管井出水量影响较大,施工因素对出水量的影响,我们应引起高度重视,否则将影响对区域地下水资源的正常评价。
(2)1 号孔出水量减少的主要原因:采用泥浆比重大,向孔内投加粘土进行造浆的方法不当,己无法控制泥浆性能的具体指标。在含水层段由于直接向孔内投加粘土,因此粘土容易集中,经过钻具的搅动,在井壁上形成了较厚的泥皮,特别是有些粘土未崩解,可能就被挤入井壁内,造成井壁孔隙的堵塞,该井虽用过活塞和潜水泵清洗,但由于井壁堵塞严重,造成洗井困难,简单的洗井未收到应有的效果。洗井效果的好坏与机井单位出水量关系密切,洗井时间的长短与含水层的岩性、使用泥浆的情况、施工周期的长短有关,应依据钻孔施工的实际情况掌握洗井时间和洗井方法,使施工因素对出水量减少的影响达到最小值。
(3)在水文地质勘察、机井工程施工中,我区普遍采用泥浆法施工,但在易坍塌等复杂地层采用泥浆护壁是一成功的施工方法。使用泥浆护壁施工,由于泥浆中的粘土微粒渗入含水层,并不可避免被吸附于井壁之上,形成泥皮,这就常给洗井工作带来麻烦,延长洗井时间,增加施工成本,对管井出水量有一定影响,应根据不同的水文地质条件,钻孔岩层的稳定情况,采用不同性能的泥浆,既要保证钻井施工顺利进行又不使管井的出水量受到影响。建议今后在机井工程的施工中,在稳定地层优先选用清水护壁钻井方法施工,使管井达到最佳出水量,并要加强高效、低成本洗井方法的研究,还要重视改进泥浆配制方法,应朝着使用低固相浆方向发展,这是我们需要研究和努力的方向。
[文章编号]1006-7619(2010)07-02-617
【关键词】钻井施工;管井;单位出水量
Discuss impact of pipe well unit water amount of drilling construction factors
Li Yuan
(Xinjiang Kashi Groundwater development construction company Kashgar Xinjiang 844000)
【Abstract】According to my unit when the years of drilling experience and example, introduced the use of mud, water pressure, etc. Wall Construction Method of drilling units out of the water of pipe wells should be based on different hydrogeological conditions, the stability of rock drilling, using different construction methods, it is necessary to ensure the smooth drilling of pipe wells in the water not so affected by the construction unit of the factors on the pipe well water impact, we should pay close attention, otherwise it will affect the normal evaluation of groundwater resources.
【Key words】Drilling; Pipe-wells; Unit water amount
我单位在本地区各县凿井数百眼,对于这些钻孔分别使用过泥浆、水压护壁等钻井施工方法,也采用过不同的洗井方法,由于钻井方法或洗井方法不同,成井后出水量也不一样,钻井施工因素对管井单位出水量的影响有多大一直是尚未弄清的重要问题。为了总结经验,以疏附县吾库沙克乡开荒地机井群施工实例,就钻井施工因素对管井单位出水量影响有关问题叙述讨论如下。
1. 工作区的水文地质特征
本工作区地下水埋藏于第四系松散的砂砾卵石层中。该层的沉积特征为:上部为黄褐色亚粘土,亚砂覆盖层,含水层以砂砾卵石层为主,粒径:卵石一般为 30~60 mm,砾石 5~10mm,层中混有较多的砂及粘性土,地层较密实,潜水含水层厚度 35~50 米左右,地下水位埋深 3~6 米。
2. 钻井施工概况
采用泥浆护壁法施工的 1 号钻孔及2号钻孔,孔深分别为 81 与 80米,1 号孔在钻进到65米处时发现有孔壁坍塌现象,直接向孔内陆续投加粘土( 1 号孔投入的粘土数量约 2 m3),调整泥浆比重1.2~1.4 左右,2号钻孔钻进中,采用泥浆比重1.1,两钻孔直径均为 600mm,在达到设计孔深后,下入直径 377mm钢制井管,过滤器为缠丝滤水管、孔隙率为23 %,滤水管长度40米,管外围填滤料直径为4~6 mm的砾石。1、2 号钻孔在成井后,曾使用活塞洗井方法,洗井完成后进行抽水试验:即安装300QJ200-30 型潜水泵做抽水试验,结果见表1:
上述两孔都是在同一丰水期间使用同种型号的潜水泵进行抽水试验,从表 1 可看出: 1 号钻孔含水层厚度达 48米,当水位降深值( S ) 25 米时,单位出水量仅 2.22升/秒.米, 2 号钻孔单位出水量9.58升/秒.米,两钻孔单位出水量相差较大。
工作区内第四系冲洪积成因的含水层,基本为均质含水层,为了弄清楚钻孔出水量小的原因是因为局部地段上含水层条件变化引起的,还是由钻井施工因素所造成的,因此在后期的钻探勘察工作中,在距 1 号 2 号各400 米的位置,重新打了一眼 3 号3号进行试验观察。
3. 试验钻孔(3号孔)的施工方法
试验孔(3号孔)采用清水护壁法施工,此钻孔是使用清水水压护壁方法钻进的,试验孔深度为 80 米,钻孔结构与地层情况、洗井方法均同于 l、2 号孔。成井后进行抽水试验:即安装 300QJ200 -30 型潜水泵做抽水试验,水位降深值3.6米,单位出水量15.43升/秒.米。
现将3号试验钻孔与邻近1、2钻孔的有关资料与单位出水量对比情况摘录于表 2 :
4. 体会
(1)从表1、表 2 可以看出: 1 号孔、 2 号孔与 3 号孔均位于同一个水文地质条件下,井孔相距很近,使用同种型号的潜水泵进行抽水试验。由于施工方法不同而出水量相差悬殊。 1 号孔抽水实验结果:水位降深大、单位出水量为2.22升/秒.米;2 号孔抽水实验结果:单位出水量为9.58升/秒.米;3 号孔抽水实验结果:水位降深小、单位出水量为15.43升/秒.米,这就说明在同一个水文地质条件下施工的机井工程,因施工方法不同(1 号井采用泥浆护壁;3号井采用清水水压护壁)对管井出水量影响较大,施工因素对出水量的影响,我们应引起高度重视,否则将影响对区域地下水资源的正常评价。
(2)1 号孔出水量减少的主要原因:采用泥浆比重大,向孔内投加粘土进行造浆的方法不当,己无法控制泥浆性能的具体指标。在含水层段由于直接向孔内投加粘土,因此粘土容易集中,经过钻具的搅动,在井壁上形成了较厚的泥皮,特别是有些粘土未崩解,可能就被挤入井壁内,造成井壁孔隙的堵塞,该井虽用过活塞和潜水泵清洗,但由于井壁堵塞严重,造成洗井困难,简单的洗井未收到应有的效果。洗井效果的好坏与机井单位出水量关系密切,洗井时间的长短与含水层的岩性、使用泥浆的情况、施工周期的长短有关,应依据钻孔施工的实际情况掌握洗井时间和洗井方法,使施工因素对出水量减少的影响达到最小值。
(3)在水文地质勘察、机井工程施工中,我区普遍采用泥浆法施工,但在易坍塌等复杂地层采用泥浆护壁是一成功的施工方法。使用泥浆护壁施工,由于泥浆中的粘土微粒渗入含水层,并不可避免被吸附于井壁之上,形成泥皮,这就常给洗井工作带来麻烦,延长洗井时间,增加施工成本,对管井出水量有一定影响,应根据不同的水文地质条件,钻孔岩层的稳定情况,采用不同性能的泥浆,既要保证钻井施工顺利进行又不使管井的出水量受到影响。建议今后在机井工程的施工中,在稳定地层优先选用清水护壁钻井方法施工,使管井达到最佳出水量,并要加强高效、低成本洗井方法的研究,还要重视改进泥浆配制方法,应朝着使用低固相浆方向发展,这是我们需要研究和努力的方向。
[文章编号]1006-7619(2010)07-02-617