提高供水井出水量的有效措施

高藏英

摘要：文章概述了在供水井施工以及使用中造成水量減少的因素，并通過(guò)日常施工單位的經(jīng)驗(yàn)介紹，對(duì)提高供水井出水量探索出了幾種有效方法，供相關(guān)單位借鑒，以促進(jìn)供水井出水量技術(shù)的很好發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：供水井；出水量；有效措施；鹽酸溶液；灌注工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：TU991

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)14-0024-02

隨著工農(nóng)業(yè)及人畜用水的不斷增加，水井在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有非常重要的作用，但有些水井在施工和使用中由于某些因素影響，造成水量減少、變質(zhì)，尤其是出水量減少，給供水帶來(lái)了許多困難。

水井出水量減少或變質(zhì)的主要原因是地下含水層孔隙和井壁濾清網(wǎng)被堵，在成井后沒(méi)有徹底清洗，使一些泥漿滲入含水層孔隙或一些流砂堵塞滲透而造成。

因此。導(dǎo)致水井被堵造成停用或重新進(jìn)行打井的實(shí)例不少。采用藥物處理方法，以及采用特殊的洗井方法，可取得很好的效果?，F(xiàn)將該處理方法介紹如下：

一、酸處理方法

它是利用鹽酸溶解碳酸鹽的特點(diǎn)，來(lái)提高含水層的滲透性，以達(dá)到提高出水量的目的。

(一)鹽酸處理水井的機(jī)理

把鹽酸加入井內(nèi)后，即與井內(nèi)的碳酸鹽類(lèi)的巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂

CaMg(CO₃)+4HCl→CaCl₂+MgCl₂+2H₂O+2CO₂

在含有大量粘土和石英砂的含水層中，防止鹽酸處理時(shí)生成絮狀的硅酸鹽凝膠，應(yīng)加入一些氫氟酸。

使用這些藥物處理，能使含水層的滲透性增加，含水層孔隙互相聯(lián)通，并有利于孔壁的泥皮清除，其次還有擴(kuò)大孔隙的作用。

(二)鹽酸溶液的濃度

它的濃度，主要根據(jù)含水層的滲透率和巖石的成分而定。含水層滲透率高，濃度應(yīng)小些；透率低，濃度可大些。在疏松地層中防止井塌和涌砂現(xiàn)象，其濃度可小些。

經(jīng)驗(yàn)表明濃度一般在5％～15％為好，如果濃度過(guò)大，會(huì)影響過(guò)飽和的高粘度氯化鈣和氯化鎂溶解。

(三)酸液的處理與酸制

為提高酸處理效果，在稀釋配液中，需要各種添加劑。

1.保護(hù)劑：減少對(duì)管子的腐蝕作用，常使用的有福爾馬林(含甲醛、水38％～40％的液體)。

2.穩(wěn)定劑：能使鐵鹽和鋁鹽呈溶解狀態(tài)，主要使用濃度為98％的醋酸。

3.表面活性劑：可降低孔內(nèi)液體的粘度和表面張力，常用的有松節(jié)油、木焦油、酒精。

每立方米酸液中加松節(jié)油1.25～3.75kg，木焦油5～15kg，酒精10～30kg。

在配制酸液時(shí)，應(yīng)計(jì)算水、酸及添加劑，用容器量所需要的水、保護(hù)劑、穩(wěn)定劑，將濃鹽酸倒人攪拌后，再加表面活性劑，攪拌均勻后要靜放半小時(shí)，除去沉淀物，即可使用。應(yīng)注意的是只能往水中加濃酸，嚴(yán)禁往濃酸中加水。

二、灌注工藝

在灌注之前，井口應(yīng)該密封，防止在處理中發(fā)生井噴，同時(shí)可以增加井內(nèi)壓力，使酸液更好地滲入含水層深處，與硫酸鹽類(lèi)地層充分地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，提高酸處理效果。

井內(nèi)清洗是保證酸處理效果的重要條件，因此在酸處理前，應(yīng)進(jìn)行清洗工作，把井內(nèi)的各種雜物徹底洗清，尤其對(duì)新施工的水井應(yīng)把巖粉、泥皮、泥沙抽洗凈，防止沉淀阻止?jié)B透孔隙。清洗工作在目前為酸洗，酸洗主要是清洗井內(nèi)的鐵銹和泥皮等臟物。采用酸洗濃度一般在5％～8％，用量1～2m³。

酸浸的目的在于浸泡并溶解含水層滲透濾，清除表面和過(guò)濾器的孔眼上各種可溶性物，酸液濃度為5％～8％，用量根據(jù)含水層井段的容積確定浸泡時(shí)間，一般為2～6h，在浸泡過(guò)程中應(yīng)該對(duì)進(jìn)口密封。

這兩項(xiàng)工作結(jié)束后應(yīng)用大泵量沖洗井，直至返出的水變清呈中性為止。

在清洗井孔后，應(yīng)盡快灌注酸液，灌注時(shí)應(yīng)封密井口，用水泵泵入酸液或使酸自流井內(nèi)。灌注完了，應(yīng)馬上將井口封好，使酸液在井內(nèi)高壓下滲透入含水層深部，并與碳酸鹽巖層充分的反應(yīng)。然后進(jìn)行抽水。將反應(yīng)物全部抽出，再做抽水試驗(yàn)，進(jìn)行驗(yàn)證出水量情況。

三、水井出水量減少原因分析

一般水井正常使用3～6年后都會(huì)不同程度地導(dǎo)致水量減少，其原因可歸納為以下幾方面：

1.濾水管淤積：水中含沙量過(guò)多，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間沉淀后下部濾水管淤積掩埋。

2.濾水管堵塞：這是比較常見(jiàn)的問(wèn)題，因?yàn)榈叵滤蠧a²、Mg²過(guò)高時(shí)，易于水中的碳酸根、磷酸根、硅酸根作用生成沉淀物(水垢)，充填在濾水管縫隙中并具有較高的強(qiáng)度。

3.井管腐蝕：腐蝕與結(jié)垢是相互伴生的，腐蝕產(chǎn)生沉淀堆積于縫隙處，堆積物加速了縫隙腐蝕，最終造成孔隙堵塞。

4.地層坍塌：在成井過(guò)程中或水井涌砂未及時(shí)處理情況下易出現(xiàn)上部坍塌，從而封閉原有的含水層。

5.水位下降：城市大量無(wú)序的開(kāi)采地下水，使地下水位快速下降而造成地下水資源枯竭，每年各地針對(duì)這一問(wèn)題都進(jìn)行觀測(cè)，由于水井水量急劇下降，現(xiàn)水井開(kāi)采深度越來(lái)越深。

四、處理措施和方法

根據(jù)不同的成因可采用單一方法或聯(lián)合方法，具體使用范圍及方法見(jiàn)表1：

具體處理時(shí)常把空壓機(jī)振蕩洗井與其他方法配合形成聯(lián)合洗井法。各種洗井方法和工藝已有相關(guān)的資料介紹，對(duì)于控制爆破洗井可用于基巖裸眼中。

五、出水量與鉆井和成井的關(guān)系

供水井出水量的多少，每一道工序都與鉆井和成井工藝有著直接關(guān)系。鉆井工藝包括鉆進(jìn)、擴(kuò)孔兩道工序。成井工藝是鉆成井眼后的主要工藝，包括沖孔、換漿、下管、填礫、止水、洗井抽水六道工序。這幾道工序是互相銜接，相互交插進(jìn)行的。并各有其操作要點(diǎn)。

為做好成井工作，首先必須在鉆井過(guò)程中判層準(zhǔn)確，從而逐步的掌握施工區(qū)域內(nèi)含水層埋藏規(guī)律：如深度、厚度、水位、水質(zhì)、主要含水層和其他含水層之間的相互水力關(guān)系等。實(shí)踐證明，僅有好的管井設(shè)計(jì)，沒(méi)有完善的成井工藝，也不可能建造出高質(zhì)量的水井，因此必須對(duì)成井工藝高度重視。

六、結(jié)語(yǔ)

為了增大水井的出水量，必須設(shè)法使地下水向井內(nèi)流動(dòng)時(shí)所受的各種阻力減少至最低限度。在各種阻力中以紊流摩阻損失及地下水流經(jīng)過(guò)濾器的摩阻損失為主。為達(dá)到減少上述摩阻損失的目的，必須用人工方法加大過(guò)濾器的滲透性能。為此，應(yīng)盡量采用填礫過(guò)濾器，并要選用適當(dāng)?shù)奶畹[規(guī)格和填礫厚度，還必須盡可能增大濾水管濾面的面積。減少濾水管的腐蝕和堵塞，做好水井的檢測(cè)與防護(hù)，以保證供水井的正常使用。