浅谈水泵空压机联合洗井在旧井修复中的应用

2012-09-05丁党鹏

地下水 2012年3期

关键词：井深出水量管井

丁党鹏，游丰

(陕西省核工业地质调查院，陕西西安 710054)

浅谈水泵空压机联合洗井在旧井修复中的应用

丁党鹏，游丰

(陕西省核工业地质调查院，陕西西安 710054)

通过在关中平原某水源地洗井，经过不断的摸索、对比，创新出水泵空压机联合洗井的新方法，该方法适合该水源地的深井洗井，创造出了良好的社会效益和经济效益。

旧井修复;空压机水泵联合洗井;工程应用

近年来，随着现代工业的兴起，对水资源的需求日益增长。然而，在我国北方水资源十分短缺，许多企业采用管井的方式开采地下水。管井的寿命一般为20年。由于水资源短缺，多数超过20 a的管井，在进行反复修复后还在继续使用。因此，旧井的修复显得尤为重要。

本文通过工程实践，针对150～300 m的深井，通过分析其堵塞机理，选择最佳的洗井工艺，达到恢复管井出水量，延长管井使用寿命的目的。

1 供水水源地管井出水量现状

某水源地位于关中平原中部，沿河岸东西向分布，东西长约 11.5 km，南北宽约 2.7 km，面积约 25 km2，取水段在300 m以内。水源地内共分布60眼供水管井，分别于1991年和1995年相继投入试运行。由于地质结构、水文地质条件及水化学特征等诸多因素影响，管井在长期使用过程中陆续出现了滤水管淤塞，出水量减少;滤水网残破，井内涌砂漏砾;井管倾斜，井周塌陷等现象。其中滤水管严重堵塞，出水量锐减成为普遍突出的问题，单位涌水量一般都衰减至原成井时的30% ～40%，个别管井仅为原成井时的5%，造成水源地供水能力下降。

对于井深小于150 m的管井，采用氨基磺酸洗井、胶囊封闭洗井及空压机洗井等三项联合洗井，一般情况下就可以提高管井的出水量。对于井深150～300 m的管井，采用液态二氧化碳封闭洗井、空压机洗井效果不明显。所以如何提高井深150～300 m管井的出水量，对于解决水资源短缺问题具有极其重要的意义。

2 堵塞物成因分析

该水源地管井多分布在第四系冲积、洪积和河漫滩松散层中，含水层岩性主要为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂，局部为砂质粉土，结构松散，厚度不一;隔水层岩性为粘土、粉质粘土或粉土、淤泥等，与含水层互层，层位不稳定，有时呈透镜体。通过对多眼深井现场洗井发现，在管井长时间、大水量开采时，随着水流速的增大，含水层中稳定性差的细小颗粒流向井壁，经常时间堆积与沉淀的钙质交结在一起，形成泥沙包结堵塞，影响管井出水量;由于受河水的补给，管井中的地下水富含溶解氧，对管井造成强烈的氧化腐蚀，这种作用随时间的延长而加深，并逐渐连成一片，严重堵塞滤水管。

3 水泵空压机联合洗井工艺试验

针对上述情况，对于井深150～300 m的管井，在氨基磺酸洗井、液态二氧化碳封闭洗井、胶囊封闭洗井及空气机洗井效果不理想的情况下，设计出了水泵空压机洗井方法，该方法属于机械洗井的一种，使用的设备与其它的机械洗井方法没有多大差别，主要为水泵和空压机。

水泵空压机洗井方法，其原理与空压机胶囊洗井基本相同。该套洗井试验是利用水泵抽水时产生的巨大水压力，将水流通过胶囊压入含水层，对含水层进行冲击，并破坏堵塞物，使孔隙间的各种垢物被彻底清除;长时间抽水而聚积在筛管四周的细沙颗粒也被大量冲出，使地下水能够快速涌入。再结合空压机洗井的分段分层冲洗作用，以达疏通管井内外堵塞的目的。施工工艺步骤是:氨基磺酸浸泡—水泵清洗—空压机抽排。

4 工程应用

水泵空压机洗井是近两年使用的新方法，并在该水源地洗井工程中得到了应用。该水源地14C2和22C供水管井，因出水量下降而不能继续运行，甲方要求恢复单位涌水量:14C2为 2.36 L/s·m;22C 为 3.6 L/s·m。通过采用该方法洗井，14C2单位涌水量为2.88 L/s·m;22C单位涌水量为3.8 L/s·m(见表1)，两眼井均达到洗井要求。同时采用该方法后，工期也比其它的机械方法、化学方法提前了3～5 d。