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深井产水量恢复的方法

论文类型 运营与管理 发表日期 2002-12-01
来源 《工业用水与废水》2002年第6期
作者 马建录,周洁
关键词 深井 井水 洗井 爆破
摘要 对缺乏成井资料的深井,由于地下水位下降等原因造成单井产水量减少的问题,通过采取电阻率法测井技术进行水文地质分析,在岩石含水层采取水下径裂爆破洗井恢复了深井产水量。

马建录,周洁
(齐鲁石化公司供排水厂,山东淄博 255411)

  摘 要:对缺乏成井资料的深井,由于地下水位下降等原因造成单井产水量减少的问题,通过采取电阻率法测井技术进行水文地质分析,在岩石含水层采取水下径裂爆破洗井恢复了深井产水量。
  关键词:深井;井水;洗井;爆破
  中图分类号:TU991.12
  文献标识码:B
  文章编号:1009-2455(2002)06-0027-02

  齐鲁石化公司供排水厂供水系统共有39口深井,分别成井于1984-1986年,经过十几年的运行,由于地下水位下降等原因,造成了单井产水量的减少,根据统计,现在单井产水量与成并初期相比下降了近20%。在现有条件下,为增加或恢复深井产水量,供排水厂于2000-2001年分别对西夏3#。湖田5#、辛北32#深井进行了洗井、扩井改造,取得了预期效果。现根据西夏3#深井洗井过程,简介恢复深井产水量的一种方法。

1 水文地质分析

  西夏3#深井位于胶济铁路南侧,临淄大武镇西夏村西北,成井于1984年,为农用井,缺少成井资料。1985年时单井产水量约为300m3/h。由于大武水源地长期超量开采,区域地下水位持续下降,致使单井产水量减少,特别是在2000年5月份,西夏3#深井产水量仅为约50m3/h,并且水位降至水泵安装深度(125m),处于报废状态。为此,在搜集大武西夏水源地地质资料的同时,利用电阻率法测井技术对其进行了物探测量[1],根据电阻率的变化情况结合西夏水源地的现有水文地质资料,推算该井含水层及柱状构造,在埋深74-89m段应为石灰岩,岩溶发育,孔洞呈蜂窝状;在埋深101-114m和120-140m段应为泥质灰岩、石灰岩,裂缝发育可能不完整;在埋深141-164m段应为浅灰色石灰岩,岩溶发育一般,实用价值不大。
  在摸清地下水文地质构造后,我们认为西夏3#深井在2000年产水量急剧下降的主要原因是地下水位埋深已达到80.10m,上部含水层已疏干,而下部含水层主要为泥质灰岩,但溶洞及裂隙被堵塞。根据含水层厚度、岩层结构分析认为在采取一定的措施后,还可以恢复其产水量。

2 扩井、洗井方法

2.1 扩孔改造
  因原有井孔孔径较小,对设备安装不利。对100m以上部分,由Φ377扩至Φ450。
2.2 活塞洗井[2]
  
用安装在钻杆上带有活门的活塞,在井管内上下拉动,使过滤器周围形成反复冲洗的水流,充分抽取泥沙,疏通水源,达到增加产水量的目的。
  在活塞洗井后,进行了抽水试验:当时水位埋深为80.10m,下泵深度为111.00m,开泵6min后,水位下降到111.00m,其流量为68m3/h,说明该井补给条件极差,上部含水层已经疏干,原有的径流通道也被堵塞。
2.3 水下径裂爆破洗井[3]
  
由于采取活塞洗井后,效果不理想,为此采取特殊的处理措施——水下径裂爆破洗井方法。
  根据分析,在120.00-140.00m存在一含水层,其厚度较大,但可能裂隙发育不完全。为此,我们采取了水下径裂爆破洗井处理措施,取得了较 好的效果。
  ①装药量的确定,原则是爆炸能量要能够冲 开井壁岩层已有裂隙,扩展和产生新的径向裂隙,而井壁不坍塌。为此通过计算并结合经验来确定。
  装药量的确定:
  计算公式:
            Q=8.31[R3/(F.η4.m.n)]     (1)
  式中:Q——装药量,kg;
     R——最大破坏半径,一般为0.5-1.5m,本次取1.0m;
     F——炸药爆力系数,硝化甘油为1.5,硝铵炸药为0.8-1.2;
     n——爆破桶系数,对铁皮管为1.0;
     η4——岩层抗破坏能力系数,石灰岩0.5,砂岩0.5-0.6,取0.6;
     m——爆破孔与井孔差系数,药桶直径一般不超过井径(Φ377)的4/5,其差值应大于30-40mm,以免危及井壁安全,本次选定药桶直径250mm。m值查表得0.55。
  通过计算需要25kg硝铰炸药。采用直径250mm的铁皮药桶,将其放在埋深130m处。

3 洗井效果

  在爆破并捞取碎块后,进行了抽水试验,流量为240m3/h,而水位降深仅为0.50m。
  由此计算,在水位降深5m时产水量可以达到340m3/h,使该井不但恢复而且增加了产水能力。

4 结语

  通过洗井及取得的效果,可以看出,在掌握深井产水量变化的基础上,适时对深井进行洗井维护可以达到事半功倍的效果。在岩石含水层采取水下径裂爆破洗井是一种十分有效的方法。

参考文献:

  [1] 麻效祯 地下水开发与利用[M],北京:水利电力出版社, 1999
  [2] 李广贺 水资源利用工程[M]. 北京:清华大学出版社,1998
  [3]杨光煦. 水下工程爆破[M].北京:水利电力出版社,1992


  作者简介:马建录(1959-),男.山东曹县人,工程师,电话(0533)7580279。

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