淺談魯北地區(qū)幾種常見水井故障的處理方法

王文革，王國紅

（山東省魯北地質(zhì)工程勘察院，山東 德州253015）

1 引言

魯北地區(qū)所鉆鑿的深水井在使用過程中遇到的故障有以下幾種類型：

（1）由于檢修不及時造成井內(nèi)深井泵法蘭螺絲及泵管腐蝕嚴(yán)重，以至于泵管及泵體掉入井內(nèi)，影響了水井的正常使用；

（2）由于深水井長期停用、管理不善，造成人為將異物（石頭、磚頭等）投入井內(nèi)、堵塞井管無法使用；

（3）由于深水井使用年限較長，及井管缺陷受地下水腐蝕等原因，造成井管破裂、漏沙、淤塞不能使用。

上述故障一般處理原則與步驟是：①查清事故的原因；②確定合理的處理方法，進(jìn)行必要的計算、測量，選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備及鉆具工具等；③組織精干的技術(shù)力量，以確保安全。

2 幾種深水井故障的處理方法

2．1 深井泵掉入井內(nèi)

（1）產(chǎn)生故障的原因

由于深井泵使用時間較長，造成部件磨損嚴(yán)重，老化，失去原有性能，強度受到影響造成深井泵在使用過程中或在提泵檢修過程中掉入井內(nèi)。

（2）處理故障的方法

在查清井內(nèi)事故頭的形狀，深度的基礎(chǔ)上，經(jīng)計算，測量確定合理的處理方法。這種故障通常采用鉆桿將特制的撈桶送入井內(nèi)用以打撈深井泵，是選用一定長度且內(nèi)徑大于深井泵外徑的鋼管，在其上加工幾組倒刺，并將其彎入管內(nèi)一定尺寸，以其小于深井泵最大外徑為準(zhǔn)，這樣當(dāng)深井泵進(jìn)入撈桶內(nèi)部時，其葉輪導(dǎo)水殼較細(xì)的部位被撈桶倒刺卡緊，即可成功將其打撈上來。

（3）工程實例

① 山東省公路技校某供水井由于深井泵使用時間較長，軸承磨損嚴(yán)重，致使第一節(jié)葉輪掃鏜打壞第一節(jié)導(dǎo)水殼，造成下部泵體及電機(jī)脫落。該井深800m，上部泵室管為φ325mm直縫管，長180m，變徑下為φ177．8mm石油套管，掉入井內(nèi)的深井泵最大外徑φ184mm，揚程154m3，水量50m3，其上部有少量電纜，了解到這些情況后，技術(shù)人員決定選用一8t吊車進(jìn)行打撈，工具選用自制撈桶，φ219mm、L＝1．42m具體形狀見圖1。

圖1 撈桶

鉆桿采用φ60鉆桿，其它工具有墊叉、提引器、管鉗、自由鉗等，經(jīng)計算脫落水泵的深度后開始下鉆打撈，當(dāng)下至事故頭后，用管鉗轉(zhuǎn)動鉆具，反復(fù)摸索，終不能下入事故頭下，經(jīng)感覺判斷，事故頭上部可能有異物落入，提鉆驗證，果然發(fā)現(xiàn)撈桶底部有紅磚粉沫的痕跡，為了對付上部的落物，我們又對撈桶進(jìn)行了改造，根據(jù)具體情況，決定在原φ219mm的撈桶下部經(jīng)變徑后加焊φ300mm，L＝0．90m的撈桶1只，并將其底部加工成鋸齒形以便沿泵室管壁插入下部的泵體，經(jīng)下鉆打撈，成功將掉入的電纜及深井水泵撈出，見圖2。

圖2

②德州百貨大樓貨倉消防自備井水泵掉入，因該井位于室內(nèi)，場地狹窄，大型設(shè)備無法靠近，只好就地取材，利用二樓墻壁作支承、固定好導(dǎo)鏈，采用撈桶及φ42鉆桿打撈。但對上事故頭后，就是打撈不住，后經(jīng)該單位將上部斷頭拿來驗證，是由于長年銹蝕，該泵管在法蘭下部斷裂，也就是井內(nèi)殘留部分上部已沒有了法蘭。于是探討新的打撈方法，經(jīng)測量出水管直徑φ50．8mm并不大，采用打撈鉆桿所用的母錐φ42～57／φ73型，應(yīng)能將其套住，再用母錐組裝好后下入井內(nèi)很快對上斷頭，用48″大管鉗上扣，確認(rèn)上緊后用導(dǎo)鏈提升，成功將掉入水泵打撈上來。

2．2 打撈工具及鉆具掉入井內(nèi)

（1）產(chǎn)生故障原因

在打撈脫落的深井泵時，由于操作不慎，致使打撈工具及鉆具等掉入井內(nèi)，造成二次事故。

（2）處理故障方法

了解井內(nèi)情況，選用活門撈桶進(jìn)行打撈。

（3）工程實例

德州油氈廠某水井，水泵掉入井內(nèi)，經(jīng)了解情況后采用DPP－100－3E探礦車進(jìn)行打撈，工具仍然是自制撈桶及φ42鉆桿等，下鉆過程中因工人未用管鉗將鉆桿擰緊，提拉時由于單股鋼絲繩返勁，造成鉆桿脫扣，撈具及鉆桿掉入井內(nèi)，而且出現(xiàn)多個事故頭，為此我們設(shè)計制作了活門撈桶，見圖3。

其原理是當(dāng)撈桶下入井內(nèi)，事故頭進(jìn)入撈桶時自動頂開活門，當(dāng)高度超過鎖接頭（φ57mm，L＝200mm）后，活門便在重力作用下落下自動卡緊鉆桿（φ42mm），為防止活門不能自動落下，在其上部兩側(cè)各焊一φ10mm鋼筋，長L＝70mm左右，其長度以略大于活門支承軸與撈桶內(nèi)壁之間的距離為準(zhǔn)，此方法只適用于帶鎖接頭的事故鉆桿，用此方法順利將脫落鉆具及水泵全部打撈上來。

圖3 活門撈桶

2．3 電纜掉入井內(nèi)

（1）產(chǎn)生故障原因

由于深井泵掉入井內(nèi)時將上部電纜一同帶入井下。

（2）處理故障的方法

弄清井內(nèi)事故頭上部電纜數(shù)量，選用適當(dāng)?shù)墓ぞ哌M(jìn)行打撈，將電纜撈出后再打撈下部泵體等，這種故障可采取撈矛撈取電纜，再用撈桶打撈下部泵管及泵體的方法。用鉆桿將撈矛下入井內(nèi)脫落電纜處，邊轉(zhuǎn)動邊往下下矛，這樣電纜即被撈矛的倒刺所纏繞，當(dāng)感覺阻力很大時即可提鉆，這樣反復(fù)幾次即可將井內(nèi)脫落電纜撈出。

（3）工程實例

德州刨花板廠在提泵檢修中，其深井泵由于年久失修，法蘭螺栓銹蝕嚴(yán)重，自某法蘭處斷開，掉入井內(nèi)，其上部帶有幾節(jié)井管及較長電纜。經(jīng)研究決定采用吊車進(jìn)行打撈，開始下入撈桶，下到位后用管鉗擰動有少量下降，但套不住事故頭，歸隊后加工躍進(jìn)錐，下至事故頭并下入一段后投鋼粒，想通過卡取泵管內(nèi)部的方法打撈仍不能湊效，通過下鉆中的感覺考慮可能是電纜太多，使打撈工具不能到達(dá)有效的打撈位置。于是決定首先打撈電纜，然后再打撈下部泵管及水泵，撈電纜所用撈矛如圖4所示。

用一φ42mm短鉆桿，長0．80m，上部上φ57mm母接頭，下部用φ16mm鋼筋長100mm，交叉均勻鑲焊幾組倒刺，組裝好后下到事故位置，用管鉗邊轉(zhuǎn)邊下，直至轉(zhuǎn)不動為止，提鉆發(fā)現(xiàn)斷電纜被提上來，再次下入，直到將電纜打撈干凈，再下?lián)仆埃鬃》ㄌm，成功將泵管及泵撈出。

2．4 井內(nèi)異物

（1）產(chǎn)生故障原因

圖4 撈電纜用撈矛

由于水井長時間停用且管理不善，或在提泵檢修過程中未及時將井口封蓋，被人為投入異物堵塞井眼，造成水井無法正常使用。

（2）處理故障的方法

選用適當(dāng)?shù)你@機(jī)及泥漿泵，采用沖、掃、撈等方法，將井內(nèi)的異物清理干凈，疏通含水層，恢復(fù)水井的性能。

（3）工程實例

①德州市農(nóng)業(yè)局苗圃，某供水井，井深400m，為鋼筋水泥井管，上部150m泵室管內(nèi)徑325mm。由于較長時間停用且管理不善，被人為異物堵塞。我們決定用DPP－100－1型汽車鉆機(jī)掃孔，將堵塞物疏通，所用泥漿泵為BWT－450型車裝泵，鉆具為φ219巖心管，硬質(zhì)合金鉆頭φ42鉆桿，下鉆掃孔，開始是磚頭及淤泥等雜物，繼而阻力增大，好象是石頭之類堅硬物體，繼續(xù)鉆進(jìn)，又進(jìn)尺450mm后投卡料，提鉆發(fā)現(xiàn)一塊料石被帶上來（長500mm，寬300mm，厚200mm）此后井內(nèi)水位下降，說明與含水層連通，下泵抽水，逐漸正常，見圖5和圖6。

圖5

圖6

②德州酒廠某水井，例行檢修水泵，將泵提出井口后，去吃午餐，沒及時將井口封蓋，下午下泵中間受阻不能順利到位，只好請我們?nèi)ヌ幚怼Ｎ覀儧Q定用DPP－100－1型鉆機(jī)先下?lián)仆疤侥Ｇ闆r，判斷井有落魚，然后決定下φ219mm巖心管，合金鉆頭，進(jìn)行套取，中間鉆遇堅硬物體，卡住后提鉆發(fā)現(xiàn)為一水泥檁條，再次下鉆用與水泵相同尺寸的探井器探測，直到預(yù)定位置未發(fā)現(xiàn)遇阻現(xiàn)象，提鉆下泵，順利到位。

2．5 井管漏沙

（1）產(chǎn)生故障原因

因水井使用年限較長，井管被腐蝕造成漏沙淤積濾水管，使含水層被堵，水井出水量降低且含砂量過大，無法正常使用。

（2）處理故障的方法

首先確定井管破裂位置，然后采用合適的止水方法封閉該段井壁，再用鉆機(jī)及泥漿泵沖撈井內(nèi)淤積物，直至恢復(fù)水井的使用性能。

（3）工程實例

德州某單位自備井，因使用年限較長，井管被腐蝕造成漏沙，且上部咸水進(jìn)入井內(nèi)，使水質(zhì)變咸無法飲用，所漏沙淤積濾水管造成出水量降低。我們采用DPP－100－1型鉆機(jī)及BWT－450型泥漿泵進(jìn)行處理，從提上的深井泵法蘭上的砂判斷漏沙位置后，又用井下電視察看，確定了破裂位置，然后采用套管加膨脹橡膠的同徑止水法封閉該段，再下鉆用泥漿泵沖孔及取粉管撈砂，將井內(nèi)淤積的粉土、粉砂沖撈出井外，之后含砂量達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，出水量明顯增大，水質(zhì)很快變好，恢復(fù)正常使用。

3 結(jié)語

（1）水井故障千變?nèi)f化，在處理過程中首先應(yīng)調(diào)查清楚事故的原因及事故性質(zhì)，因地制宜，采取相應(yīng)的措施，選擇合適的打撈工具，同時應(yīng)多做幾套預(yù)案，以便情況變化時從容應(yīng)對，提高成功率。

（2）由所處理過的故障可知，由于缺乏檢修而造成的脫落故障較多，建議成井交付使用后應(yīng)提示使用單位定期及時檢修水泵及泵管，以免造成不必要的損失。

（3）處理事故之前一定要做技術(shù)交底，嚴(yán)密組織，精心操作，以免造成事故摞事故，給處理工作增加難度，造成人力物力的浪費。

（4）在處理事故前一定要充分的調(diào)查研究，切實摸清井內(nèi)情況，以便對癥下藥，切不可盲目行動，造成被動。

［1］ 李智光．巖心鉆探基礎(chǔ)知識問答［M］．北京：地質(zhì)出版社，1984．

［2］ 王世光、夢麟 ．鉆探工程——設(shè)備、管材、工藝方法［M］．北京：北京地質(zhì)出版社，1993．

［3］ 尹明泉，楊成波 ．淺談青島地區(qū)幾種常見局部異常地基的處理［J］．山東深基礎(chǔ)工程，2006（3）．