水文鉆探與成井工藝

工程鉆探學(xué)課件第一節(jié)概述

一、水文水井鉆探的目的及分類

為了獲得水文地質(zhì)資料和開發(fā)地下水所進行的鉆探工作，通稱水文水井鉆探。根據(jù)鉆探的目的，有些孔為了獲取水文地質(zhì)資料，這樣的鉆孔稱水文地質(zhì)孔或水文勘探孔，簡稱水文孔。而另一些直徑大的井，目的是為工農(nóng)業(yè)供水，這樣的井叫做供水井。因此，水文水井鉆探可以分為水文鉆探和水井鉆探。第一節(jié)概述

一、水文水井鉆探的目的及分類1、水文鉆探水文鉆探是以查明地下水的埋藏條件，運動規(guī)律，水質(zhì)、水量以及水溫等水文地質(zhì)規(guī)律為目的的。達到普查、勘探地下水的儲量，為合理的開發(fā)利用、保護或補給地下水提供所需的資料。以所處的水文地質(zhì)勘探階段、性質(zhì)的不同，水文孔又分為以下幾類：第一節(jié)概述

一、水文水井鉆探的目的及分類1、水文鉆探1）水文地質(zhì)普查孔（簡稱水文地質(zhì)孔）主要是獲取地層情況，如地層的巖性、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造和含水層的埋藏深度、厚度、性質(zhì)等。一般用于未進行過水文地質(zhì)工作的地區(qū)。通常采用常規(guī)的口徑，進行取心鉆探，滿足鉆探工程的六項指標——巖心采取率、校正孔深、孔斜、簡易水文觀測、原始記錄和封孔等。第一節(jié)概述

一、水文水井鉆探的目的及分類1、水文鉆探2）水文地質(zhì)勘探孔（簡稱勘探孔）在普查后已初步掌握地層、構(gòu)造等情況的基礎(chǔ)上，著重了解地下水的水量、水位、水質(zhì)、水溫等情況。為合理開發(fā)地下水及正確評價地下水而進行的工作，這就需要分層觀測，分層抽試，單、群孔抽水等，借以達到正確劃分含水層的組、段，地下水流向，補給關(guān)系，地下水下降漏斗等。第一節(jié)概述

一、水文水井鉆探的目的及分類1、水文鉆探3）探采結(jié)合孔在取得水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，為了合理開發(fā)地下水，進一步了解水文地質(zhì)情況，同時考慮工農(nóng)業(yè)急需，將已取得資料的孔（或取得部分資料）移交生產(chǎn)部門使用，作為開發(fā)井，同時在開采生產(chǎn)中進而取得地下水的資料。這樣的孔既要滿足收集水文地質(zhì)資料的要求又要滿足開采生產(chǎn)對水質(zhì)、水量、衛(wèi)生以及永久開采的要求。第一節(jié)概述

一、水文水井鉆探的目的及分類2、水井鉆探

為了供水的需要而進行的鉆鑿管井的鉆探工程稱水井鉆探。水井鉆探所形成的孔徑大，因此稱井。下井管專為供水的井稱供水管井。隨著大氣水、地表水、地下水的“三水”統(tǒng)管工作的發(fā)展，水井鉆探已超出了供水范圍，它與地下水的補給、污水的排除、城市地面沉降與回升等工程聯(lián)系起來了。第一節(jié)概述

二、水文、水井鉆探的特點水文、水井鉆探的特點，概括為：

1）地層復(fù)雜—水文、水井鉆探大多工作在第四紀的卵礫層、砂層、粘土層或基巖裂隙層。這些地層給鉆探工作帶來的問題是塌坍、漏失和不易取芯等。故稱為“復(fù)雜地層”，即發(fā)生事故多，效率低，鉆進和采芯都困難的地層。第一節(jié)概述

二、水文、水井鉆探的特點水文、水井鉆探的特點，概括為：2）鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜—由于要獲得分層水文地質(zhì)資料，就要求切斷各含水層之間的水力聯(lián)系。因此，下入套管的層次多；鉆孔直徑大；止水要求嚴格；井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜。3)鉆進方法多—由于地層復(fù)雜，即使在一個鉆孔中，往往會遇到迥然不同的幾種地層，因此，使用多種鉆進方法。第一節(jié)概述

二、水文、水井鉆探的特點水文、水井鉆探的特點，概括為：4）設(shè)備型式多—由于鉆進方法多，要求鉆進設(shè)備與之相適應(yīng)。因此，當前水文地質(zhì)水井鉆探所用的設(shè)備類型繁多。

5）勞動強度大—由于水文地質(zhì)水井鉆探孔徑大，破碎巖屑多；因此，給鉆探工人增加了勞動強度。第一節(jié)概概述三、水文文與水井井的鉆孔孔結(jié)構(gòu)水文鉆孔孔設(shè)計包包括：開孔直徑徑、終孔孔直徑、、鉆孔深深度、中中間套管管的層次次結(jié)構(gòu)和和深度、、過濾器器的類型型和規(guī)格格、止水水方法和和抽水試試驗、鉆鉆進工藝藝和成井井方法等等內(nèi)容。。第一節(jié)概概述三、水文文與水井井的鉆孔孔結(jié)構(gòu)1、水文孔孔下入孔孔內(nèi)套管管的類型型下入孔內(nèi)內(nèi)的套管管類型綜綜合起來來有五種種：孔口管管1；導(dǎo)向向管2；開采采管3；過濾濾管4；為了能能使鉆鉆進順順利進進行而而下的的套管管稱技術(shù)套套管5。第一節(jié)節(jié)概概述三、水水文與與水井井的鉆鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)1、水文文孔下下入孔孔內(nèi)套套管的的類型型孔口管管1是供加加固孔孔口而而用的的，孔孔口管管所下下的深深度，，依上上部巖巖石穩(wěn)穩(wěn)定情情況而而定，，一般般為2-3米。管外空空隙用水泥泥漿澆注或或用粘土固固結(jié)。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下下入孔內(nèi)套套管的類型型導(dǎo)向管2除了保證鉆鉆孔垂直以以外，還要要封閉上部部無用的含含水層，或或防止不穩(wěn)穩(wěn)定的松散散巖石層發(fā)發(fā)生漏失，，在鉆進下下部巖層時時約束鉆具具而導(dǎo)向。。當鉆孔深深度為300-500米時，下入入的深度可可達70-100米；當鉆孔孔不深時（（100-150米）導(dǎo)向管管安裝6米即可。有有時導(dǎo)向管管與技術(shù)套套管為同一一管柱，在在這種情況況下導(dǎo)向管管的深度可可以增加。。在另一些些情況下，，導(dǎo)向管和和井口管亦亦可合二為為一。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下下入孔內(nèi)套套管的類型型技術(shù)套管也也稱中間套套管5當鉆進到達達目的層之之前，出現(xiàn)現(xiàn)了意外的的含水層或或不穩(wěn)定巖巖層，有坍坍塌或嚴重重漏失，嚴嚴重影響繼繼續(xù)鉆進進進時才下技技術(shù)套管。。技術(shù)套管管是為了解解決施工技技術(shù)而下的的套管。因因此盡量少少下或不下下技術(shù)套管管。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下下入孔內(nèi)套套管的類型型開采管在水水文鉆探中中稱抽水管管3它有時代替替導(dǎo)向管和和技術(shù)管封封閉上部的的無用含水水層和不穩(wěn)穩(wěn)定巖層。。一般開采采管下到目目的層的頂頂板。它是是含水層中中的水必經(jīng)經(jīng)之路。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下下入孔內(nèi)套套管的類型型過濾管（也也稱過濾器器）4，安裝在含水水層段，地地下水經(jīng)過過過濾管流流入孔內(nèi)，，再經(jīng)抽水水機達到地地面。在過過濾管以下下往往安裝裝一段沉砂砂管。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)水文、水井井鉆孔結(jié)構(gòu)構(gòu)是高效施施工和優(yōu)質(zhì)質(zhì)鉆進的前前提，也是是獲取完整整的水文地地質(zhì)資料的的保證。在相同的地地層條件下下，由于鉆鉆孔的功用用不同，可可以設(shè)計出出不同的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)；；而一個優(yōu)優(yōu)良的鉆孔孔結(jié)構(gòu)設(shè)計計，可以適適應(yīng)相當范范圍的地層層條件。因因此，鉆探探技術(shù)水平平的高低，，也反映在在鉆孔結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計上。。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)1）水文地質(zhì)質(zhì)普查鉆孔孔的結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)普普查鉆孔要要求全孔取取芯，終孔孔直徑一般般為110mm巖芯采取率率不低于75%，直徑127mm的套管是做做為必要的的護孔管。。井口管直直徑146mm的套管或更更大。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)2）水文地質(zhì)質(zhì)勘探鉆孔孔的結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)勘勘探孔主要要是獲得水水文地資料料。因此，，鉆孔必須須進行抽水水試驗，要要求濾水管管直徑不小小于108mm。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)3）探采結(jié)合合鉆孔的結(jié)結(jié)構(gòu)探采結(jié)合孔孔其特點是是既要滿足足勘探鉆進進的要求，，又要考慮慮成井的需需要。探采采結(jié)合鉆孔孔的濾水管管多采用直直徑146mm或更大的濾濾水管。上上部井管應(yīng)應(yīng)根據(jù)下入入井內(nèi)的深深井泵體直直徑的要求求而定。一一般井管直直徑比深井井泵公稱尺尺寸大一級級。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)3）探采結(jié)合合鉆孔的結(jié)結(jié)構(gòu)第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)4）水文地質(zhì)質(zhì)長期觀測測鉆孔的結(jié)結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)長長期觀測鉆鉆孔的任務(wù)務(wù)是在取得得水文地質(zhì)質(zhì)資料后，，要進行長長期的監(jiān)測測地下水的的活動情況況。因此，，水文地質(zhì)質(zhì)長期觀測測鉆孔要有有較好的成成井工作，，鉆孔結(jié)構(gòu)構(gòu)要設(shè)計得得合理。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)5）供水水井井的井身結(jié)結(jié)構(gòu)供水水井在在井徑上要要求要大一一些，其管管外止水密密封采用永永久性的封封固。供水水井由由于用戶要要求不一，，使用的目目的也各異異，井管種種類繁多。。因此，在在設(shè)計井身身結(jié)構(gòu)時都都應(yīng)加以考考慮。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)5）供水水井井的井身結(jié)結(jié)構(gòu)(1）淺供水井井（淺井））—淺供水井是是指深度在在60m以內(nèi)的農(nóng)田田灌溉井。。井徑一般般大于400mm的口徑，井井管采用鑄鑄鐵管、混混凝土管等等。井身結(jié)結(jié)構(gòu)多為一一徑到底。。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)5）供水水井井的井身結(jié)結(jié)構(gòu)(2)中深供水井井的結(jié)構(gòu)—當井深超過過l00m、小于300m時稱中深井井。井管以以鋼管、塑塑料管和鑄鑄鐵管居多多；井管內(nèi)內(nèi)徑多在200—300mm。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)5）供水水井井的井身結(jié)結(jié)構(gòu)(3)深供水井的的結(jié)構(gòu)—超過300m的供水井稱稱深井。多多用于城市市供水、工工業(yè)供水和和一些淺部部地下熱水水的水井。。這種井要要求管外嚴嚴格牢固地地密封，且且中間采用用多層的技技術(shù)套管，，結(jié)構(gòu)比較較復(fù)雜。第一節(jié)概概述三、水文與與水井的鉆鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水水井鉆孔結(jié)結(jié)構(gòu)5）供水水井井的井身結(jié)結(jié)構(gòu)(4）基巖水井井的結(jié)構(gòu)—當開發(fā)基巖巖中水時，，必須將上上部地表水水或第四紀紀的含水層層加以封隔隔，以保護護基巖中水水質(zhì)和量。。第二節(jié)鉆鉆進方法鉆進方法沖擊鉆進回轉(zhuǎn)鉆進反循環(huán)鉆進進空氣鉆進潛孔錘鉆進進等第三節(jié)成成井工藝成井工藝：：包括鉆孔鉆鉆進結(jié)束后后的沖孔、換漿漿、安裝井井管、填礫礫、止水、、洗井和抽抽試等工藝過程程。成井工藝的的目的概括括起來為兩兩個方面：：其一，將將含水層（（目的層））的水經(jīng)過過疏通而能能自由地流流入井內(nèi)；；其二，封封閉或隔離離非目的層層，以防止止地下含水水層的水互互相串通或或污染含水水層。這種種有選擇的的疏通和封封閉，是成成井工藝要要解決的主主要問題。。第三節(jié)成成井工藝疏通目的層層，在整個個成井工藝藝中占的比比重較大。。通常采用用對準目的的層安裝濾濾水管，因因此，有人人說濾水管管是水井的的“業(yè)務(wù)區(qū)區(qū)”，成井井工藝中，，其它問題題都是圍繞繞著濾水管管而開展的的。一、濾水管管濾水管是安安裝在不穩(wěn)穩(wěn)定的、但但要求出水水的含水層層段，如砂砂層、巖石石碎裂的斷斷層帶。濾濾水管應(yīng)該該是能讓含含水層中的的水自由而而通暢地流流人水井內(nèi)內(nèi)，同時又又要阻止砂砂或碎巖隨隨水流人井井內(nèi)，簡述述為：濾水阻砂。。第三節(jié)成成井工藝一、濾水管管對濾水管的的要求，可可概括為以以下幾點：：（1）具有最大大的進水面面積，以減減少地下水水經(jīng)過它時時的阻力。。（2）具有足夠夠大的機械械強度，能能滿足安裝裝井管時的的負荷和抵抵抗地層的的壓力。（3）最大限度度的耐腐蝕蝕能力和不不因濾水管管被腐蝕而而影響水質(zhì)質(zhì)的衛(wèi)生要要求。（4）具有良好好的濾水擋擋砂能力，，濾水孔不不易被地層層中的物質(zhì)質(zhì)堵塞。（5）具有安裝裝方便、成成本低廉以以及取材容容易等。第三節(jié)成成井工藝一、濾水管管1、濾水管的的類型和結(jié)結(jié)構(gòu)1）骨架式濾濾水管骨架式濾水水管除獨立立用作濾水水管外，還還常作為其其它類型的的濾水管的的骨架。根根據(jù)所開的的健水孔的的形狀，骨骨架式濾水水管有三種種型式。（1）圓孔濾水管管：圓孔濾水水管是在井管管上利用鉆床床打眼加工制制成，圓孔交交錯排列。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)1）骨架式濾水水管（1）圓孔濾水管管：第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)1）骨架式濾水水管（1）圓孔濾水管管：圓孔濾水管的的圓孔直徑d取決于含水層層顆粒的大小小及其均勻度度，一般常為為10-20mm左右。若作為為其它類型濾濾水管的骨架架，則d可取大些?？卓组g距決定于于d，一般取a=(2.5-3.0)d孔隙率對于鋼鋼質(zhì)濾水管可可制成孔隙率率在30%以上，鑄鐵濾濾水管可在23%左右；石棉水水泥濾水管則則在15-16%第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)1）骨架式濾水水管(2)條縫式濾水管管條縫的寬度取取決于含水層層的粒度，其其標準寬度為為2.02.53.04.0mm長度一般制成成150mm，各排條縫之之間距離為10-20mm第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)1）骨架式濾水水管(3)筋條濾水管：：筋條濾水管管是在濾水管管兩接頭間焊焊以直徑為10-16mm的鋼筋或三角角形的鋼條。。圍成圓柱形形，長約3-4m。其內(nèi)每隔一一米左右焊一一支撐圈，以以增加其剛度度。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)2）纏絲濾水管管纏絲濾水管是是在骨架濾水水管外纏以金金屬絲而成。。倘若骨架管管是圓孔濾水水管或條縫濾濾水管，為使使水流通暢在在管外每隔40-50mm焊上直徑6mm的墊筋，然后后再纏金屬絲絲。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)3）包網(wǎng)濾水管管包網(wǎng)濾水管制制作方法與纏纏絲濾水管采采用的骨架管管相同，只是是外表不纏絲絲而包以過濾濾網(wǎng)而成。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)4）礫石濾水管管選取適合的礫礫石并充填于于骨架管與含含水層之間，，使形成一個個人工礫石過過濾層，以增增大水井的過過濾半徑。其其骨架管常是是骨架濾水管管、纏絲濾水水管或特制的的筐架。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)5）貼礫雄水管管貼礫濾水管簡簡稱貼礫管，，這種濾水管管是在骨架管管外將礫料、、粘合劑、石石膏等物質(zhì)，，按一定比例例在模具里加加壓、固化而而成。6）玻璃鋼濾水水管玻璃鋼濾水管管是采用熱固固性樹脂浸漬漬玻璃纖維機機械纏繞一次次成型。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)7）塑料濾水管管近年來在國外外采用塑料制制成濾水管，，發(fā)展很快。。塑料濾水管管形式很多，，可以適應(yīng)不不同的地層條條件。塑料濾濾水管具有成成本低，成型型快和適應(yīng)面面廣等特點。。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管1、濾水管的類類型和結(jié)構(gòu)除上述的濾水水管以外，我我國還使用著著很多種其它它類型的濾水水管。如石棉棉水泥濾水管管，水泥礫石石濾水管、爐爐渣水泥濾水水管等等。這這些濾水管的的特點是加工工制造較容易易，成本低廉廉但重量大，，故多用于農(nóng)農(nóng)田灌溉水井井。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管2、濾水管的選選擇選擇濾水管時時主要依據(jù)是是含水層的結(jié)結(jié)構(gòu)特征和地地下水的性質(zhì)質(zhì)。當然，也也應(yīng)考慮材料料來源和成本本因素。通常是根據(jù)含含水層構(gòu)造的的結(jié)構(gòu)特征來來確定濾水管管的類型，而而濾水管的材材料主要依據(jù)據(jù)地下水性質(zhì)質(zhì)來選擇。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管2、濾水管的選選擇第三節(jié)成井井工藝一、濾水管3、濾水管主要要尺寸的確定定1）濾水管的長長度生產(chǎn)實踐表明明，較長的濾濾水管在抽水水過程中的進進水規(guī)律是，，濾水管由上上部而往下，，其進水量逐逐漸減少的。?？梢杂凶顑?yōu)進水段、、一般進水段段和不進水段段三個段落。因因此，在一定定量的抽水條條件下，濾水水管的有效長長度是有限度度的。同時，注意水水井抽水時出出現(xiàn)的動水位位，無論在任任何情況下，，井內(nèi)最大水水位降時的動動水位，不能能降至濾水管管的頂端。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管3、濾水管主要要尺寸的確定定1）濾水管的長長度如果涌水量已已經(jīng)確定，濾濾水管的類型型已經(jīng)選好。。此時，濾水水管的長度與與含水層厚度度有關(guān)。當含水層很薄薄或涌水量要要求相當大時時，濾水管的的長度與含水水層厚度相等等。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管3、濾水管主要要尺寸的確定定1）濾水管的長長度當含水層相當當大（大于l0m以上）濾水管管的有效長度度，可按下式式計算：L=alg(1+Q)式中：L——濾水管的有效效長度，a——校正系數(shù)，與與含水層和井井結(jié)構(gòu)有關(guān)，，一般取17Q—設(shè)計的涌水量量，1/s第三節(jié)成井井工藝一、濾水管3、濾水管主要要尺寸的確定定2)濾水管的濾水水孔（間隙））和孔隙率濾水孔（間隙隙）尺寸取決決于含水層砂砂礫的有效粒粒度。若濾水水管外面填礫礫時，濾水孔孔的大小應(yīng)當當保留住90％或更多的填填礫。若濾水管外不不填礫而直接接接觸天然含含水層，濾水水孔的擬定應(yīng)應(yīng)根據(jù)取自含含水層的砂樣樣的篩分資料料來確定。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管3、濾水管主要要尺寸的確定定2)濾水管的濾水水孔（間隙））和孔隙率對于均勻細砂砂組成的含水水層，濾水孔孔能擋住40—50％的砂粒即可可。在均勻粒度的的粗砂和礫石石層選擇濾水水孔時，濾水水孔的尺寸可可按檔砂的30—50％來選取。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管3、濾水管主要要尺寸的確定定2)濾水管的濾水水孔（間隙））和孔隙率孔隙率是衡量量濾水管濾水水性能優(yōu)劣的的指標?？紫断堵蚀?，則進進水面積相對對地也大，水水經(jīng)濾水管的的阻力就小。。但是，過大大的孔隙率必必然影響濾水水管的強度。。濾水管的孔隙隙率應(yīng)與地層層的給水度相相吻合。因此此，在選擇濾濾水管孔隙率率時至少不應(yīng)應(yīng)小于地層的的給水度。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管3、濾水管主要要尺寸的確定定3)進水速度地下水在濾水水管周圍以大大的進水速度度，流動時，，會使壓力降降低。地下水水的壓力降低低，使溶解在在地下水中的的二氧化碳逸逸出，于是出出現(xiàn)不溶于水水的碳酸鹽類類沉淀在濾水水管周圍。使使濾水管的濾濾水孔和周圍圍的天然過濾濾層的孔隙被被堵塞，當一一部分濾水孔孔堵塞后，水水流速度會更更加劇烈，這這種惡性循環(huán)環(huán)是造成濾水水管報廢的主主要原因。當當然，如果地地下水含有其其它雜質(zhì)或鐵鐵細菌時，結(jié)結(jié)垢和腐蝕將將會同時產(chǎn)生生。第三節(jié)成井井工藝一、濾水管3、濾水管主要要尺寸的確定定3)進水速度為防止濾水管管被腐堵塞或或防止地層砂砂在井運行時時進入井內(nèi)，，而控制地下下水流入井內(nèi)內(nèi)的速度，此此設(shè)計速度稱稱之為最大允許進水水速度，或稱稱安全流速。。式中：V最大應(yīng)許進水水速度K含水層的滲透透系數(shù)第三節(jié)成井井工藝一、濾水管3、濾水管主要要尺寸的確定定式中：Q—設(shè)計的涌水量量L—濾水管的長度度m—濾水管的孔隙隙率v—最大允許進水水速度濾水管的直徑徑（包括填礫礫的外徑）確確定后，即可可確定鉆井的的終孔直徑。。4）濾水管的直直徑濾水管的長度度，濾水管的的孔隙率和最最大允許進水水速度后。濾濾水管的直徑徑可根據(jù)所要要求的涌水量量，由下式算算出：第三節(jié)成井井工藝井管的安裝工工作，在成井井工藝中是重重要的一環(huán)，，它直接地影影響成井的質(zhì)質(zhì)量。在井管管安裝過程中中，稍不注意意，很容易發(fā)發(fā)生井管和濾濾水管錯位、、脫落、斷裂裂、扭斜或中中途堵塞等事事故。這些事事故處理起來來很繁且易影影響成井質(zhì)量量，甚至引起起整個井的報報廢。因此，，必須采取謹謹慎的態(tài)度，，做好各項淮淮備工作。二、井管的安安裝第三節(jié)成井井工藝1、井管安裝前前的準備工作作安裝井管，準準備工作包括括以下各項：：（1）沖孔換漿——鉆孔鉆到預(yù)計計深度后，井井內(nèi)泥漿粘度度大并含有大大量的巖屑，，井壁有較厚厚的泥皮。如如果在這種情情況下安裝井井管，濾水管管的濾水孔有有可能被堵塞塞或井管放不不到預(yù)計深度度，造成濾水水管與含水層層錯位，或給給填礫、洗井井帶來很大困困難，甚至使使水井不出水水而報廢等。。在井管安放放于井中前，，應(yīng)該將井內(nèi)內(nèi)巖粉沖洗干干凈。二、井管的安安裝第三節(jié)成井井工藝1、井管安裝前前的準備工作作(2)校正井深——要精確的測量量井的深度，，特別是含水水層的深度，，以保證準確確的安裝井管管和濾水管。。必要時，應(yīng)應(yīng)采用物探測測井來進一步步校正鉆進過過程中取樣的的淮確性。（3）探井——與校正井深的的同時，用大大于井管直徑徑的探孔器進進行探孔，也也可以用井徑徑儀探井，以以查明井壁是是否規(guī)整、圓圓滑和有無““狗腿”井段段。二、井管的安安裝第三節(jié)成井井工藝1、井管安裝前前的準備工作作(4)檢查起重設(shè)備備、工具和管管材——對在井管安裝裝過程中所使使用的設(shè)備上上的部件、繩繩卡以及螺釘釘?shù)?，都要進進行認真檢查查。同時，應(yīng)應(yīng)對安裝于井井內(nèi)的管材的的絲扣、接頭頭和排放次序序都要進行仔仔細檢試。二、井管的安安裝第三節(jié)成井井工藝在各項準備工工作確保無誤誤后，方可開開始進行井管管的安裝。2、井管安放方方法將井管安放入入井內(nèi)的方法法很多，應(yīng)根根據(jù)成井的深深度、井管的的材質(zhì)、起重重設(shè)備的能力力等選擇確定定。如鉆機提提吊安裝井管管方法；鉆桿桿托盤安裝井井管等。二、井管的安安裝第三節(jié)成井井工藝三、填礫填礫是對著含含水層的濾水水管周圍進行行人工圍填礫礫料，使其在在濾水管和礫礫層之間形成成一個人工過過濾層，以增增大濾水管及及其四周的有有效孔隙率。。從而達到減減少進水時水水頭損失和穩(wěn)穩(wěn)定過濾層結(jié)結(jié)構(gòu)，增大水水井的出水量量和延長水井井的使用年限限。這種成井井技術(shù)在成井井工藝上叫““填礫”。第三節(jié)成井井工藝三、填礫1、礫料的選擇擇選擇礫料時，，應(yīng)確定：礫礫料的直徑、、礫料的均勻勻度和礫料的的質(zhì)量。1）礫料的直徑徑通過大量的室室內(nèi)試驗和野野外現(xiàn)場觀察察，找到了礫礫料直徑與含含水層砂粒直直徑間的關(guān)系系，即礫石應(yīng)應(yīng)比砂直徑大大多少倍才能能擋住砂而形形成好的濾層層。世界各國國在不同的條條件下以不同同的方法，得得到了近乎相相同的結(jié)論：：其比值在4-8的范圍，以6為最佳。第三節(jié)成井井工藝三、填礫1、礫料的選擇擇1）礫料的直徑徑天然含水層的的砂樣都是通通過篩分，來來確定它的規(guī)規(guī)格等級的。。以過篩顆粒粒累計重量占占總重量的50％的篩孔直徑徑，代表該砂砂樣的標準直直徑，記作d50礫料也以同樣樣方法規(guī)定，，記作D50按下式確定礫礫料直徑：D50=(4—10)d50第三節(jié)成井井工藝三、填礫1、礫料的選擇擇2）礫料的均勻勻度礫料的均勻度度主要涉及用用一種規(guī)格的的礫料還是用用多種規(guī)格的的礫料，即是是混合填礫與與均勻填礫？？室內(nèi)試驗證證明了均勻礫礫料無論在滲滲透性和孔隙隙度上皆優(yōu)于于混合礫料。。3）礫料的質(zhì)量量礫料應(yīng)該是干干凈的、滾圓圓的、光滑的的河砂。第三節(jié)成井井工藝三、填礫1、礫料的選擇擇4）礫料估算填礫高度：考考慮到洗井、、抽水過程礫礫料下沉，填填礫高度要超超過濾水管上上端一定高度度。否則，經(jīng)經(jīng)過洗井、抽抽水后，礫料料會更加密實實而下沉，露露出過濾器而而出現(xiàn)涌砂現(xiàn)現(xiàn)象。第三三節(jié)節(jié)成成井井工工藝藝三、、填填礫礫1、礫礫料料的的選選擇擇4）礫礫料料估估算算礫料料的的數(shù)數(shù)量量應(yīng)應(yīng)與與需需要要填填礫礫的的井井段段的的環(huán)環(huán)狀狀體體積積相相等等。。礫料料需需用用量量可可用用下下式式估估算算：：Q=0.785(D2-d2)LkQ——需要要礫礫料料數(shù)數(shù)量量，，D——井徑徑d——井內(nèi)內(nèi)濾濾水水管管的的外外徑徑L——填礫礫井井段段長長度度k——超徑徑、、下下沉沉系系數(shù)數(shù)，，一般般k＝1.2——1.5,第三三節(jié)節(jié)成成井井工工藝藝三、、填填礫礫1）靜靜水水填填礫礫法法—淺井井填填礫礫2、填填礫礫方方法法填礫礫前前先先進進行行徹徹底底換換漿漿，，然然后后停停泵泵填填礫礫，，孔孔中中的的沖沖洗洗液液處處于于靜靜止止狀狀態(tài)態(tài)，，向向井井管管四四周周進進行行填填礫礫，，故故稱稱靜靜水水填填礫礫法法。。2）抽抽水水填填礫礫法法—中深深井井填填礫礫抽水水填填礫礫是是利利用用空空壓壓機機抽抽水水，，將將抽抽水水管管下下至至濾濾水水管管底底部部以以上上0.5m處，，進進行行反反循循環(huán)環(huán)抽抽水水；；同同時時在在井井管管外外部部進進行行投投礫礫，，礫礫料料隨隨著著反反循循環(huán)環(huán)水水流流而而高高速速下下降降，，沉沉落落在在濾濾水水管管周周圍圍。。第三三節(jié)節(jié)成成井井工工藝藝三、、填填礫礫2、填填礫礫方方法法3）鉆鉆桿桿泵泵入入法法—深井井填填礫礫礫料料混混入入沖沖洗洗液液，，用用鉆鉆桿桿在在井井管管外外泵泵入入。。第三三節(jié)節(jié)成成井井工工藝藝四、、止止水水在水水文文地地質(zhì)質(zhì)鉆鉆孔孔和和一一些些供供水水井井中中，，對目目的的層層以以外外的的地地層層進進行行封封閉閉和和隔隔離離，，以以防防止止對對目目的的層層干干擾擾和和污污染染，，為為此此目目的的所所進進行行的的工工作作稱稱止止水水。。止水水的的方方式式方方法法很很多多，，概概括括起起來來可可分分為為：：臨臨時時止止水水和和永永久久止止水水兩兩種種。。第三三節(jié)節(jié)成成井井工工藝藝四、、止止水水1、臨臨時時止止水水臨時時止止水水，，應(yīng)應(yīng)用用于于在在一一個個鉆鉆孔孔要要對對兩兩個個以以上上的的目目的的層層進進行行測測試試時時，，或或該該目目的的層層取取完完資資斜斜后后并并無無保保存存鉆鉆孔孔必必要要時時，，而而采采用用的的止止水水方方法法。。臨臨時時止止水水材材料料除除要要求求可可靠靠性性、、不不污污染染地地下下水水外外，，還還應(yīng)應(yīng)有有利利于于套套管管的的起起拔拔。。常常用用的的止止水水材材料料有有：：海海帶帶、、桐桐油油石石灰灰、、橡橡膠膠制制品品等等。。第三三節(jié)節(jié)成成井井工工藝藝四、、止止水水2、永永久久止止水水永久久止止水水用用于于供供水水井井中中。。主主要要封封閉閉有有害害含含水水層層，，以以防防止止水水質(zhì)質(zhì)惡惡化化。。通通常常采采用用粘粘土土、、水水泥泥等等永永久久性性材材料料。。第三節(jié)節(jié)成成井工工藝四、止止水3、止水水質(zhì)量量的檢檢查1）水位位差檢檢查法法當止水水物發(fā)發(fā)生效效用后后，管管內(nèi)外外靜止止水位位即發(fā)發(fā)生變變化，，如果果相鄰鄰的含含水層層壓力力相差差不大大，可可以采采用向向某一一含水水層抽抽水或或注水水，測測量含含水層層的靜靜水位位有無無變化化來檢檢查止止水質(zhì)質(zhì)量。。第三節(jié)節(jié)成成井工工藝四、止止水3、止水水質(zhì)量量的檢檢查2）泵壓壓法檢檢查止止水效效果在抽水水前不不打開開水管管下部部的檔檔板，，而向向止水水物中中間注注水，，如耗耗水量量小于于規(guī)定定數(shù)量量則認認為止止水有有效。。第三節(jié)節(jié)成成井工工藝五、洗洗井清除井井壁上上的泥泥皮，，并把把深入入到含含水層層中的的泥漿漿抽吸吸出來來，恢恢復(fù)含含水層層的孔孔隙，，進而而抽洗洗出含含水層層中一一部分分細粒粒顆粒粒，擴擴大含含水層層的孔孔隙而而形成成一個個人工工過濾濾層。。這個個高滲滲透率率的人人工過過濾層層的形形成工工作過過程，，叫做做洗井井。第三節(jié)節(jié)成成井工工藝五、洗洗井1）活塞塞洗井井國內(nèi)常常將活活塞安安裝在在鉆桿桿上，，并送送至濾濾水管管部位位，利利用升升降機機上、、下活活動鉆鉆具，，使鉆鉆桿活活塞在在濾水水管內(nèi)內(nèi)上下下往復(fù)復(fù)運動動，從從而產(chǎn)產(chǎn)生抽抽吸及及水擊擊作用用，破破壞填填礫層層外的的泥皮皮及疏疏通含含水層層通道道。這這種活活塞在在填礫礫層中中造成成的水水力沖沖擊是是較大大的，，甚至至引起起礫料料來回回翻騰騰，礫礫料重重新排排列壓壓實。。第三節(jié)節(jié)成成井工工藝五、洗洗井2）壓縮縮空氣氣洗