沙漠边缘粉细砂地层供水管井成井工艺研究

摘要

麦盖提县位于塔克拉玛干沙漠西缘，地处叶尔羌河冲积平原下游。八十年代后期该县城施 工供水井，由于当时只在成井工艺上研究，在滤水管上用纱网、棕皮包扎滤水管，经过无数次试 验，水井不是涌砂严重，坍塌报废，就是水井水量极小，无法使用。因此认为该地层不宜进行打 井取水工程。rn 进入九十年代，开发地下水被提到议事日程上来。我们吸取过去工作中的经验教训，决定从 增大钻孔口径入手，提高反滤层厚度成井工艺研究。经过实验，终于取得了在沙漠边缘地带粉细 砂地层供水管井成井工艺上的重大突破，单井出水量达到200m3/h，降深小于10m，且含砂量小于 成井规范要求。rn 1 地形地貌及水文地质条件rn 该县位于叶尔羌河东岸。地形平坦，地形南高北低。地貌为沙丘地带。据勘探资料在100m深度内地层主要为第四系粉细砂，松散未固结，地下水位埋藏深度3 ～5m，含水层地下水主要来自叶尔羌河水的侧向补给，地下水水量丰富，矿化度小于1g/L。是良好的农业灌溉及生活饮用水源。rn 2 供水管井成井工艺分析研究rn 2.1 钻探工艺：沙漠地区含水层岩性十分松散，井壁易坍塌。因此，在钻探工艺上要选用优质 泥浆护壁，一次性成井。另外，各种材料要及时到位，终孔后，为防止井壁坍塌，井孔报废，必 须立即下管填砾。rn 2.2 井管(滤水管)：一般采用钢管比较好，强度高。水泥管在粉细砂地层成井，接头易涌砂， 强度低，事故率高，不宜使用。滤水管采用打眼缠丝，缠丝间距 0 .8～1.5mm为宜，孔隙率要求 大于25%。沉淀管下部做成锥形，且底部封口焊死。rn 2.3 下管填砾：终孔后泥浆不宜换稀，应立即下管，滤水管外围包一到二层60目纱网，滤水管部位必须采用扶正器，防止管材贴靠孔壁。下完井管立即下钻至井底，采用动水填砾，边填边测，防止砾料搭桥不到位。rn 分复杂，土的类别很多。为了土坝防渗可靠，系采用粘土或壤土筑坝，检查土的压实密度(干容重) 一向是采用环刀法室内试验。按水利电力部之规范要求，粘土的压实干容重控制指标为1.6 g/cm3，壤土为1.7g/cm3。由于施工面广，取样数量多，试验时间长，每压实一层作试验，检查干容重最少也需3h。有时压实密度达不到控制指标，还得补压，耽误时间更长，平均每天只能填筑一层。rn 我们用贯入仪检查干容重，最多半小时把整个断面的干容重试验作出，提高功效一倍。 rn 在单独使用贯入仪之前，首先将两种方法作对比试验：在平常环刀取土样的位置，按使用贯 入仪说明，将贯入仪贯入，记下刻度，环刀取15个样，贯入仪同样贯入15次，然后各分成三组， 计算每组的平均干容重及平均刻度，每组的平均干容重与平均刻度相比，得出一个参数，然后将三组的参数平均，得出一个有代表性的数据，可作为固定参数，将贯入仪三组的平均刻度与固定参数相乘，则是能达到控制的干容重指标，但此刻度只能算上限的，也就是说，贯入仪上的刻度能达下面计算的数据。与固定参数相乘，达到的控制指标，刻度大，干容重值更高，那就更理想，刻度小，干容重值就低。