深井產水量恢復的方法
馬建錄,周潔
(齊魯石化公司供排水廠,山東淄博 255411)
摘 要:對缺乏成井資料的深井,由于地下水位下降等原因造成單井產水量減少的問題,通過采取電阻率法測井技術進行水文地質分析,在巖石含水層采取水下徑裂爆破洗井恢復了深井產水量。
關鍵詞:深井;井水;洗井;爆破
中圖分類號:TU991.12
文獻標識碼:B
文章編號:1009-2455(2002)06-0027-02
齊魯石化公司供排水廠供水系統共有39口深井,分別成井于1984-1986年,經過十幾年的運行,由于地下水位下降等原因,造成了單井產水量的減少,根據統計,現在單井產水量與成并初期相比下降了近20%。在現有條件下,為增加或恢復深井產水量,供排水廠于2000-2001年分別對西夏3#。湖田5#、辛北32#深井進行了洗井、擴井改造,取得了預期效果?,F根據西夏3#深井洗井過程,簡介恢復深井產水量的一種方法。
1 水文地質分析
西夏3#深井位于膠濟鐵路南側,臨淄大武鎮西夏村西北,成井于1984年,為農用井,缺少成井資料。1985年時單井產水量約為300m3/h。由于大武水源地長期超量開采,區域地下水位持續下降,致使單井產水量減少,特別是在2000年5月份,西夏3#深井產水量僅為約50m3/h,并且水位降至水泵安裝深度(125m),處于報廢狀態。為此,在搜集大武西夏水源地地質資料的同時,利用電阻率法測井技術對其進行了物探測量[1],根據電阻率的變化情況結合西夏水源地的現有水文地質資料,推算該井含水層及柱狀構造,在埋深74-89m段應為石灰巖,巖溶發育,孔洞呈蜂窩狀;在埋深101-114m和120-140m段應為泥質灰巖、石灰巖,裂縫發育可能不完整;在埋深141-164m段應為淺灰色石灰巖,巖溶發育一般,實用價值不大。
在摸清地下水文地質構造后,我們認為西夏3#深井在2000年產水量急劇下降的主要原因是地下水位埋深已達到80.10m,上部含水層已疏干,而下部含水層主要為泥質灰巖,但溶洞及裂隙被堵塞。根據含水層厚度、巖層結構分析認為在采取一定的措施后,還可以恢復其產水量。
2 擴井、洗井方法
2.1 擴孔改造
因原有井孔孔徑較小,對設備安裝不利。對100m以上部分,由Φ377擴至Φ450。
2.2 活塞洗井[2]
用安裝在鉆桿上帶有活門的活塞,在井管內上下拉動,使過濾器周圍形成反復沖洗的水流,充分抽取泥沙,疏通水源,達到增加產水量的目的。
在活塞洗井后,進行了抽水試驗:當時水位埋深為80.10m,下泵深度為111.00m,開泵6min后,水位下降到111.00m,其流量為68m3/h,說明該井補給條件極差,上部含水層已經疏干,原有的徑流通道也被堵塞。
2.3 水下徑裂爆破洗井[3]
由于采取活塞洗井后,效果不理想,為此采取特殊的處理措施——水下徑裂爆破洗井方法。
根據分析,在120.00-140.00m存在一含水層,其厚度較大,但可能裂隙發育不完全。為此,我們采取了水下徑裂爆破洗井處理措施,取得了較 好的效果。
?、傺b藥量的確定,原則是爆炸能量要能夠沖 開井壁巖層已有裂隙,擴展和產生新的徑向裂隙,而井壁不坍塌。為此通過計算并結合經驗來確定。
裝藥量的確定:
計算公式:
Q=8.31[R3/(F.η4.m.n)] (1)
式中:Q——裝藥量,kg;
R——最大破壞半徑,一般為0.5-1.5m,本次取1.0m;
F——炸藥爆力系數,硝化甘油為1.5,硝銨炸藥為0.8-1.2;
n——爆破桶系數,對鐵皮管為1.0;
η4——巖層抗破壞能力系數,石灰巖0.5,砂巖0.5-0.6,取0.6;
m——爆破孔與井孔差系數,藥桶直徑一般不超過井徑(Φ377)的4/5,其差值應大于30-40mm,以免危及井壁安全,本次選定藥桶直徑250mm。m值查表得0.55。
通過計算需要25kg硝鉸炸藥。采用直徑250mm的鐵皮藥桶,將其放在埋深130m處。
3 洗井效果
在爆破并撈取碎塊后,進行了抽水試驗,流量為240m3/h,而水位降深僅為0.50m。
由此計算,在水位降深5m時產水量可以達到340m3/h,使該井不但恢復而且增加了產水能力。
4 結語
通過洗井及取得的效果,可以看出,在掌握深井產水量變化的基礎上,適時對深井進行洗井維護可以達到事半功倍的效果。在巖石含水層采取水下徑裂爆破洗井是一種十分有效的方法。
參考文獻:
[1] 麻效禎 地下水開發與利用[M],北京:水利電力出版社, 1999
[2] 李廣賀 水資源利用工程[M]. 北京:清華大學出版社,1998
[3]楊光煦. 水下工程爆破[M].北京:水利電力出版社,1992
作者簡介:馬建錄(1959-),男.山東曹縣人,工程師,電話(0533)7580279。
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