深井產(chǎn)水量恢復(fù)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(duì)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(chǎn)水量減少的問(wèn)題,通過(guò)采取電阻率法測(cè)井技術(shù)進(jìn)行水文地質(zhì)分析,在巖石含水層采取水下徑裂爆破洗井恢復(fù)了深井產(chǎn)水量。
關(guān)鍵詞:深井;井水;洗井;爆破
中圖分類號(hào):TU991.12
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1009-2455(2002)06-0027-02
齊魯石化公司供排水廠供水系統(tǒng)共有39口深井,分別成井于1984-1986年,經(jīng)過(guò)十幾年的運(yùn)行,由于地下水位下降等原因,造成了單井產(chǎn)水量的減少,根據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)在單井產(chǎn)水量與成并初期相比下降了近20%。在現(xiàn)有條件下,為增加或恢復(fù)深井產(chǎn)水量,供排水廠于2000-2001年分別對(duì)西夏3#。湖田5#、辛北32#深井進(jìn)行了洗井、擴(kuò)井改造,取得了預(yù)期效果?,F(xiàn)根據(jù)西夏3#深井洗井過(guò)程,簡(jiǎn)介恢復(fù)深井產(chǎn)水量的一種方法。
1 水文地質(zhì)分析
西夏3#深井位于膠濟(jì)鐵路南側(cè),臨淄大武鎮(zhèn)西夏村西北,成井于1984年,為農(nóng)用井,缺少成井資料。1985年時(shí)單井產(chǎn)水量約為300m3/h。由于大武水源地長(zhǎng)期超量開(kāi)采,區(qū)域地下水位持續(xù)下降,致使單井產(chǎn)水量減少,特別是在2000年5月份,西夏3#深井產(chǎn)水量?jī)H為約50m3/h,并且水位降至水泵安裝深度(125m),處于報(bào)廢狀態(tài)。為此,在搜集大武西夏水源地地質(zhì)資料的同時(shí),利用電阻率法測(cè)井技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了物探測(cè)量[1],根據(jù)電阻率的變化情況結(jié)合西夏水源地的現(xiàn)有水文地質(zhì)資料,推算該井含水層及柱狀構(gòu)造,在埋深74-89m段應(yīng)為石灰?guī)r,巖溶發(fā)育,孔洞呈蜂窩狀;在埋深101-114m和120-140m段應(yīng)為泥質(zhì)灰?guī)r、石灰?guī)r,裂縫發(fā)育可能不完整;在埋深141-164m段應(yīng)為淺灰色石灰?guī)r,巖溶發(fā)育一般,實(shí)用價(jià)值不大。
在摸清地下水文地質(zhì)構(gòu)造后,我們認(rèn)為西夏3#深井在2000年產(chǎn)水量急劇下降的主要原因是地下水位埋深已達(dá)到80.10m,上部含水層已疏干,而下部含水層主要為泥質(zhì)灰?guī)r,但溶洞及裂隙被堵塞。根據(jù)含水層厚度、巖層結(jié)構(gòu)分析認(rèn)為在采取一定的措施后,還可以恢復(fù)其產(chǎn)水量。
2 擴(kuò)井、洗井方法
2.1 擴(kuò)孔改造
因原有井孔孔徑較小,對(duì)設(shè)備安裝不利。對(duì)100m以上部分,由Φ377擴(kuò)至Φ450。
2.2 活塞洗井[2]
用安裝在鉆桿上帶有活門(mén)的活塞,在井管內(nèi)上下拉動(dòng),使過(guò)濾器周圍形成反復(fù)沖洗的水流,充分抽取泥沙,疏通水源,達(dá)到增加產(chǎn)水量的目的。
在活塞洗井后,進(jìn)行了抽水試驗(yàn):當(dāng)時(shí)水位埋深為80.10m,下泵深度為111.00m,開(kāi)泵6min后,水位下降到111.00m,其流量為68m3/h,說(shuō)明該井補(bǔ)給條件極差,上部含水層已經(jīng)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(jù)分析,在120.00-140.00m存在一含水層,其厚度較大,但可能裂隙發(fā)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(kāi)井壁巖層已有裂隙,擴(kuò)展和產(chǎn)生新的徑向裂隙,而井壁不坍塌。為此通過(guò)計(jì)算并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。
裝藥量的確定:
計(jì)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(shù),硝化甘油為1.5,硝銨炸藥為0.8-1.2;
n——爆破桶系數(shù),對(duì)鐵皮管為1.0;
η4——巖層抗破壞能力系數(shù),石灰?guī)r0.5,砂巖0.5-0.6,取0.6;
m——爆破孔與井孔差系數(shù),藥桶直徑一般不超過(guò)井徑(Φ377)的4/5,其差值應(yīng)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(guò)計(jì)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(jìn)行了抽水試驗(yàn),流量為240m3/h,而水位降深僅為0.50m。
由此計(jì)算,在水位降深5m時(shí)產(chǎn)水量可以達(dá)到340m3/h,使該井不但恢復(fù)而且增加了產(chǎn)水能力。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)洗井及取得的效果,可以看出,在掌握深井產(chǎn)水量變化的基礎(chǔ)上,適時(shí)對(duì)深井進(jìn)行洗井維護(hù)可以達(dá)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(xiàn):
[1] 麻效禎 地下水開(kāi)發(fā)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(xué)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(jiǎn)介:馬建錄(1959-),男.山東曹縣人,工程師,電話(0533)7580279。
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