大口徑松散層供水井
50年代,開鑿供水井按照蘇聯(lián)的規(guī)定,鉆探、成孔中禁用泥漿。因此,在上海水文地質(zhì)勘察中,面對巨厚的松散土層(300~400米),只能采用沖擊、套管跟管鉆進方法,這樣做成本高、工期長,而且鉆進和起拔套管難。當(dāng)時,上海第一批5個勘探孔,均采用套管沖擊鉆進,費工費時,最深的1個孔僅拔套管就用了1年3個月。
1958年,上海勘察院開展在水文地質(zhì)勘探中應(yīng)用泥漿鉆探的研究。內(nèi)容包括鉆進方法,合理的泥漿指標(biāo),成井工藝,特別是洗井方法,以消除采用泥漿后,對測定水文地質(zhì)參數(shù)的影響,以及采用套管護壁與泥漿護壁取得的水文地質(zhì)參數(shù)的對比。研究成果表明,在上海地區(qū)采用大口徑回轉(zhuǎn)泥漿鉆進是較為適宜的,完成300~400米的井,比其他鉆進方法速度快、成本低。只要遵循研究成果所規(guī)定的成孔、成井工藝,泥漿鉆探可以用于水文地質(zhì)勘探,所測得的各項水文地質(zhì)參數(shù)與不使用泥漿鉆進所測得的參數(shù)一致。70年代后期,太倉自來水廠鑿井?dāng)?shù)口(地層與上海一致),堅持按規(guī)定的成孔、成井工藝施工的井,單井出水量都在2000立方米/日以上,其中1口井沒有按規(guī)定的成孔、成井工藝施工,井過濾器為泥漿堵死,抽水?dāng)?shù)月,水量每天僅幾十立方米,相差一百倍。上海地區(qū)數(shù)百口井中,凡堅持按成孔、成井工藝施工的單井水量大,水位下降小。否則不是井的出水量小,就是水的含砂量大,給使用帶來困難,甚至影響環(huán)境。總結(jié)出的下列成井工藝流程為提高鑿井質(zhì)量積累了經(jīng)驗:終孔后需進行修孔,用鉆進的鉆頭,自上而下掃孔,修正孔壁,括去泥皮,測定孔徑、孔斜。修孔達到孔底后,要沖孔并調(diào)整泥漿比重和含砂量,使井內(nèi)泥漿上下均勻,不含泥塊,含水量達到規(guī)范要求。在下過濾器前,應(yīng)先將過濾器在地面配好并編號、按序下入孔內(nèi)。過濾上口密封后,從過濾器外逐步稀釋泥漿到比重1.05左右。按設(shè)計填入規(guī)定粒徑的填礫。填礫上部用粘土球止水,然后用粘性土填到地面,將孔封閉以免地表污水流入?;瘜W(xué)、物理洗井,用活塞與空壓機反復(fù)洗井。洗井結(jié)束后,處理沉淀砂,抽水試驗,取水樣,測水的含砂量后下泵驗交。
在60年代研究成果的基礎(chǔ)上,經(jīng)長期實踐又不斷補充完善,改進了鉆頭,增設(shè)了保徑圈,運用“鉆具一次彎曲”理論控制鉆壓及合理泥漿指標(biāo)的采用等。這項研究成果已為國內(nèi)外的水文地質(zhì)專家所接受,沖破了水文地質(zhì)勘探中,不允許采用泥漿鉆探的規(guī)定。
深井開采中,過濾器是重要的環(huán)節(jié)。1958年以前,上海深井過濾器的設(shè)計很落后,由于本地區(qū)含水層顆粒很細,為了防止砂粒進入井內(nèi),穿孔過濾器外面包棕皮,孔徑比過濾器外徑大50毫米左右,終孔后,過濾器下入孔內(nèi)洗井即成井,由于抽水后,砂子嵌在棕皮的小孔內(nèi),最終井出水量越來越少,因而報廢,井的使用壽命平均只有5.2年,最短的1.3年,最長的不超過7年。1958年,上??辈煸汉徒üげ课靼茶従旧虾9こ烫幎疾捎玫[石過濾,井的出水量大,動水位下降小,含砂量同樣可以達到要求,井的使用壽命增加,在上海得到推廣。這種礫石過濾器是由纏有梯形銅絲的穿孔管和外面填有50~100毫米厚、粒徑為含水層顆粒平均直徑6~12倍的小礫石組成,礫石起到阻止含水層中的砂粒進入井內(nèi),穿孔纏絲過濾器起到阻止填礫進入井內(nèi),使井四周地下水流入井內(nèi)的水力環(huán)境大大改善。80年代后期,引進聯(lián)邦德國設(shè)備制作的橋式過濾器,進一步代替了穿孔纏絲過濾器,使井的進水阻力進一步改善,過濾器成本也進一步降低。
50年代,開鑿供水井按照蘇聯(lián)的規(guī)定,鉆探、成孔中禁用泥漿。因此,在上海水文地質(zhì)勘察中,面對巨厚的松散土層(300~400米),只能采用沖擊、套管跟管鉆進方法,這樣做成本高、工期長,而且鉆進和起拔套管難。當(dāng)時,上海第一批5個勘探孔,均采用套管沖擊鉆進,費工費時,最深的1個孔僅拔套管就用了1年3個月。
1958年,上海勘察院開展在水文地質(zhì)勘探中應(yīng)用泥漿鉆探的研究。內(nèi)容包括鉆進方法,合理的泥漿指標(biāo),成井工藝,特別是洗井方法,以消除采用泥漿后,對測定水文地質(zhì)參數(shù)的影響,以及采用套管護壁與泥漿護壁取得的水文地質(zhì)參數(shù)的對比。研究成果表明,在上海地區(qū)采用大口徑回轉(zhuǎn)泥漿鉆進是較為適宜的,完成300~400米的井,比其他鉆進方法速度快、成本低。只要遵循研究成果所規(guī)定的成孔、成井工藝,泥漿鉆探可以用于水文地質(zhì)勘探,所測得的各項水文地質(zhì)參數(shù)與不使用泥漿鉆進所測得的參數(shù)一致。70年代后期,太倉自來水廠鑿井?dāng)?shù)口(地層與上海一致),堅持按規(guī)定的成孔、成井工藝施工的井,單井出水量都在2000立方米/日以上,其中1口井沒有按規(guī)定的成孔、成井工藝施工,井過濾器為泥漿堵死,抽水?dāng)?shù)月,水量每天僅幾十立方米,相差一百倍。上海地區(qū)數(shù)百口井中,凡堅持按成孔、成井工藝施工的單井水量大,水位下降小。否則不是井的出水量小,就是水的含砂量大,給使用帶來困難,甚至影響環(huán)境。總結(jié)出的下列成井工藝流程為提高鑿井質(zhì)量積累了經(jīng)驗:終孔后需進行修孔,用鉆進的鉆頭,自上而下掃孔,修正孔壁,括去泥皮,測定孔徑、孔斜。修孔達到孔底后,要沖孔并調(diào)整泥漿比重和含砂量,使井內(nèi)泥漿上下均勻,不含泥塊,含水量達到規(guī)范要求。在下過濾器前,應(yīng)先將過濾器在地面配好并編號、按序下入孔內(nèi)。過濾上口密封后,從過濾器外逐步稀釋泥漿到比重1.05左右。按設(shè)計填入規(guī)定粒徑的填礫。填礫上部用粘土球止水,然后用粘性土填到地面,將孔封閉以免地表污水流入?;瘜W(xué)、物理洗井,用活塞與空壓機反復(fù)洗井。洗井結(jié)束后,處理沉淀砂,抽水試驗,取水樣,測水的含砂量后下泵驗交。
在60年代研究成果的基礎(chǔ)上,經(jīng)長期實踐又不斷補充完善,改進了鉆頭,增設(shè)了保徑圈,運用“鉆具一次彎曲”理論控制鉆壓及合理泥漿指標(biāo)的采用等。這項研究成果已為國內(nèi)外的水文地質(zhì)專家所接受,沖破了水文地質(zhì)勘探中,不允許采用泥漿鉆探的規(guī)定。
深井開采中,過濾器是重要的環(huán)節(jié)。1958年以前,上海深井過濾器的設(shè)計很落后,由于本地區(qū)含水層顆粒很細,為了防止砂粒進入井內(nèi),穿孔過濾器外面包棕皮,孔徑比過濾器外徑大50毫米左右,終孔后,過濾器下入孔內(nèi)洗井即成井,由于抽水后,砂子嵌在棕皮的小孔內(nèi),最終井出水量越來越少,因而報廢,井的使用壽命平均只有5.2年,最短的1.3年,最長的不超過7年。1958年,上??辈煸汉徒üげ课靼茶従旧虾9こ烫幎疾捎玫[石過濾,井的出水量大,動水位下降小,含砂量同樣可以達到要求,井的使用壽命增加,在上海得到推廣。這種礫石過濾器是由纏有梯形銅絲的穿孔管和外面填有50~100毫米厚、粒徑為含水層顆粒平均直徑6~12倍的小礫石組成,礫石起到阻止含水層中的砂粒進入井內(nèi),穿孔纏絲過濾器起到阻止填礫進入井內(nèi),使井四周地下水流入井內(nèi)的水力環(huán)境大大改善。80年代后期,引進聯(lián)邦德國設(shè)備制作的橋式過濾器,進一步代替了穿孔纏絲過濾器,使井的進水阻力進一步改善,過濾器成本也進一步降低。