采用酸化處理增加水井出水量的有效措施

摘要：本文概述了在供水井施工以及使用中造成水量減少的因素，并通過近年我單位在施工中的經(jīng)驗介紹，對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

隨著工農(nóng)業(yè)及人畜用水的不斷增加，水井在國民經(jīng)濟建設(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網(wǎng)被堵，水井在長期不使用時，水中的碳酸鈣等會在井套管底部的濾水管上形成鈣化物堵塞水道，從而引起電泵抽水時，水量減少或不上水的現(xiàn)象;因此，導(dǎo)致水井被堵造成停用或重新進行打井的實例不少，采用藥物處理及特殊的洗井方法，可取得很好的效果。現(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，來提高含水層的滲透性，以達到增加出水量的目的。

（一）鹽酸處理水井的機理

在含有粘土和石英砂的含水層中，加入氫氟酸防止鹽酸處理時生成絮狀硅酸鹽凝膠，使含水層的滲透性增加，并有利于孔壁的泥皮清除及擴大孔隙的作用。

（二）鹽酸溶液的濃度

主要根據(jù)含水層的滲透率和巖石的成分而定。在疏松地層中防止井塌和涌砂現(xiàn)象，含水層滲透率高，濃度應(yīng)小些;透率低，濃度可大些;經(jīng)驗表明濃度一般在5%～15%為好，如果濃度過大導(dǎo)致過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、保護劑：減少對管子的腐蝕作用，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m3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，應(yīng)計算水、酸及添加劑，用容器量所需要的水、保護劑、穩(wěn)定劑，將濃鹽酸倒入攪拌后，再加表面活性劑，攪拌均勻后要靜放半小時，除去沉淀物，即可使用。應(yīng)注意的是只能往水中加濃酸，嚴禁往濃酸中加水。

二、灌注工藝

灌注前，井口應(yīng)該密封，防止在處理中發(fā)生井噴;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)把井內(nèi)的各種雜物徹底洗清，尤其對新施工的水井應(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，酸洗一般采用5%～8%濃度，清洗井內(nèi)的鐵銹和泥皮等臟物。

酸浸的目的在于浸泡并溶解含水層滲透濾，清除表面和過濾器的孔眼上各種可溶性物，一般浸泡時間為2～6h，在浸泡過程中應(yīng)對井口密封。隨用大泵量沖洗井，直至返出清水為止。

在清洗井孔后，應(yīng)封密井口、水泵灌注酸液;灌注后將井口封好，使酸液在井內(nèi)高壓下滲入含水層深部，與碳酸鹽巖層充分的反應(yīng)。然后進行抽水，將反應(yīng)物全部抽出，再做抽水試驗，驗證出水量情況。

三、水井出水量減少原因分析

一般水井正常使用3～6年后都會不同程度地導(dǎo)致水量減少，其原因可歸納如下：

1、濾水管淤積：水中含沙量過多，經(jīng)長時間沉淀后下部濾水管淤積掩埋。

2、濾水管堵塞：地下水中Ca2、Mg2過高時，易于水中的碳酸根、磷酸根、硅酸根產(chǎn)生作用生成水垢沉淀物，充填在濾水管縫隙中并具有較高的強度。

3、井管腐蝕：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：在成井過程中或水井涌砂未及時處理情況下易出現(xiàn)上部坍塌，從而封閉原有的含水層。

5、水位下降：大量無序的開采地下水，使地下水位快速下降而造成地下水資源枯竭，開采深度越來越深。

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下表：

具體處理時常把空壓機振蕩洗井與其他方法配合形成聯(lián)合洗井法，對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、擴孔兩道工序。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，相互交插進行的，并各有其操作要點。

為做好成井工作，首先必須在鉆井過程中判層準確，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。實踐證明，僅有好的井管設(shè)計，沒有完善的成井工藝，也不可能建造出高質(zhì)量的水井，因此必須對成井工藝高度重視。

六、結(jié)語

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

作者簡介：黨凱（1987～，男（漢族），河北省邢臺人，鉆探工程師，現(xiàn)從事水文地質(zhì)勘查、礦山防治水治理、鉆探工程施工技術(shù)研究工作。