钻井法凿井施工中,泥浆洗井具有()的作用。

钻井法凿井施工中,泥浆洗井具有()的作用。

A 、保证井壁清洁

B 、提高钻机扭矩

C 、粉碎土块

D 、保护井壁防止片帮

参考答案:

【正确答案：D】

洗井作业

物探测试、下管、固井作业结束后(或大口径填砾止水)就应立即开展洗井工作,这一环节在地热井成井中尤为重要。常用的洗井方法有机械洗井和化学洗井。机械洗井方法主要有活塞洗井法、高压喷射洗井法、气举法、水力震荡法、气水混合洗井法和潜水泵洗井法。化学洗井方法主要有盐酸洗井法、二氧化碳洗井法、多磷酸盐洗井法和氢氟酸洗井法。

(一)机械洗井法

1.活塞洗井法

活塞洗井法是在水文水井中常用的一种方法。活塞常用小径抽筒制作,下入深度一般为300～600m(视井身结构和储层情况调整),一般用0.65～1.5m/s速度上下提拉,促使井内产生瞬时真空和形成水力冲击,将孔壁泥皮、环空中的泥饼破坏并将含水层中的细小颗粒携入井中,从而疏通含水通道使井达到正常的出水量的目的。这种方法因操作简单,成本低,有一定的效果,一般在较浅的水井中应用。活塞洗井的不利之处在于因巨大的抽吸力会把地层中的细小颗粒大量引向井的四周,以致引起严重的涌砂或堵塞井壁进水通道,甚至损伤井管等。

在地热井洗井作业中一般很少采用活塞洗井,因地热井较深,钻机设备无捞砂滚筒,钻机提升系统多为8～10股钢丝绳,提升速度慢,很难在储层中形成压力激动。

2.高压喷射洗井

高压喷射法是最有效的洗井方法之一,国内外普遍采用这种方法。它能够使过滤器得到全部有效的吹洗,射流扰动附近含水层,造成一定的压力波动,能得到很好的效果,是地热钻井洗井工艺中必不可少的工艺措施。但高压喷射的喷嘴应为近似钻头喷嘴,优化喷射流型,以提高射流的喷射速度,提高洗井效率。

3.气举洗井法

气举洗井法是地热井施工中常用的一种洗井方法,一般采用7m3/min或9m3/min的空压机,通过下入井内300～600m深的风管向井内压入压缩气体,压缩空气与水混合形成密度较小的气水混合液喷出,造成井管内外的压力差,井底压力剧烈激荡,冲击破坏井壁泥皮,诱导地层水涌入井内,携带岩屑颗粒连续悬浮,同时可将孔底沉淀物排出地面,从而达到洗井的目的。

气举洗井法对粉细砂含水层或者含水层颗粒级配虽粗,但内含大量细颗粒及粉细砂夹层,洗井效果明显。关键一点是风管下入深度非常重要,风管如果下的过深,对地层形成过大的压差,极易造成地层砂的紊乱,过滤器外部的钻井液、泥饼等有害物质被地层砂挤牢而无法洗出,增加洗井难度和时间,天津塘沽地热井洗井时就曾经发生过类似情况。建议采取渐进、疏导式洗井。

4.水力振荡洗井解堵技术

该工艺是把水力振荡器对准目的层,在地面将液体泵入井内并通过水力振荡器产生高频水力脉冲波。水力脉冲波可在流体内建立起振动场,以强烈的交变压力用于目的层,在目的层内产生周期性的张应力和压应力。对岩石孔隙介质产生剪切作用,使岩石孔隙表面的粘土胶结物被振动脱落,解除孔眼的堵塞。对堵塞于近井地层孔隙中的杂质,在脉冲振荡波的作用下,杂质与孔隙间的结合力将在疲劳应力下遭到破坏,使其振荡脱落,并在洗井时被排出,解除目的层杂质堵塞,恢复近井带地层渗透率,达到水井正常产水量或回灌量的目的。

国内常用的赫姆霍尔兹(Helmholtz)腔形水力振荡器在油田广泛应用。同时得到启发,使用这项工艺将有助于在将来回灌井施工过程中采用这项新技术解决地层的堵塞问题。

通过近年来工作实践,分析、对比各种洗井方法的实际效果,并进行筛选使其得到优化和规范。如天津地区新近系馆陶组地热井主要洗井步骤如下:

1)首先用清水将井内泥浆置换干净

2)打入10～15m3浓度为1%的三聚磷酸钠浸泡过滤器部位24小时(对该溶液按1%,1.5%、2%浓度进行溶解试验,结果1%浓度效果最好)

3)下入高压喷射喷头,高压冲洗过滤器部位并产生振荡和压力波动达到破坏过滤器部位的堵塞物或泥饼等吸附杂质,达到清洗的目的

4)按照空压机洗井程序,先下入钻杆450m,用气举产生负压的方法,诱导地下热储层水进入井内排出井外而达到洗井的目的。然后下入钻杆600～700m依次气举洗井,待水清砂净后,洗井工作结束。

(二)化学洗井法

1)盐酸洗井原理是盐酸与含水层(段)孔(裂)隙内及井内的碳酸岩屑、岩块、含钙质成分的其他杂质发生反应,生成可溶性盐类、气体或其他可溶于水的物质,从而疏通渗水通道。

2)二氧化碳洗井是将二氧化碳液体送入井中,化学反应原理除和盐酸洗井法相同外,还有物理作用,由于压力降低及其增温后迅速气化膨胀,在短时间内其体积增大数十倍至数百倍,这时二氧化碳以强大的高压气流喷出井口,使井产生强大的内向激流和外向激流(前者发生之后的瞬间),使堵塞于孔(裂)隙中的物质在外向激流的作用下随二氧化碳气流冲出,被携带出地表。

3)多磷酸盐洗井法常用的试剂有:六偏磷酸钠[(NaPO3)6]、三聚磷酸钠[Na5P3O10](又称五钠)、焦磷酸钠(Na4P3O7)(又称四焦磷酸钠)和磷酸三钠(Na3PO4)等。多磷酸盐是配合物的一种,多磷酸根阴离子配合泥浆中的Ca2+,Mg2+,使其转化成惰性离子不再与别的离子化合沉淀,本身亦不会聚结沉淀,因而它可破坏泥浆中的网状结构,降低表面张力,加速井壁泥皮活化,使其呈分散和悬浮状态。

4)氢氟酸(土酸)洗井法是利用氢氟酸与孔(裂)隙中的硅质岩屑发生反应,生成可溶性盐类物质及气体,从而达到解除孔(裂)隙堵塞、扩大渗水空间的目的。

总之,化学洗井法是应用化学成分同冲洗液中的成分进行化学反应(也包括综合反应),以达到破坏钻井施工中形成的假孔壁及孔壁外的泥浆,使泥皮与泥浆脱离井管及含水层。有利于在洗井中排出井外。优点是选用易溶于水的化学试剂物质成分,与孔壁及泥浆反应均匀,可使整个受侵害的含水层段都被清洗。它解放了钻探中冲洗液的限制,无论什么样的冲洗液,只要选用相应的化学试剂都可以达到破坏的目的,这样有利于复杂水文地质条件下钻孔的施工。同时化学试剂洗井不破坏含水层的原始结构,能保持含水岩层原始的渗透系数。但化学试剂洗井的不足之处是洗井前需做试验,试剂投放困难以及成本较高。

(三)联合洗井法

为了做好洗井改进工作,在成井工艺上应采取一些技术措施。首先在钻进过程中改进钻井液性能,减少对热储层的渗入和堵塞伤害然后在下管前采取通井破壁措施,人为去除滤管与储层之间的泥皮在洗井之前,需用清水将井内钻井液替换干净,以降低对地层造成的压差最后采用联合洗井方法。联合洗井方法有两种方式。方式一是用两种或两种以上不同的机械洗井法组合,同时或先后相互配合,彼此可以扬长补短,从而克服某个单独洗井方法的不足,明显提高洗井工作效果。如孔隙型较浅的地热井(小于1000m)一般采用拉活塞和气举洗井法较深的地热井(1000～2000m)一般采用高压喷射和气举法洗井。如岩溶裂隙型地热井一般采用气举法洗井,必要时再采用盐酸或二氧化碳洗井法。方式二是用化学试剂洗井与机械洗井结合,化学试剂首先破坏井壁及泥皮,再用气举等机械方式冲洗,这是目前洗井中较好的方法。

地热井一般比较深,井径小,过滤管相对较长,洗井时激动压力影响到储层时衰减较大,如果洗井方式或洗井强度没有增大、变化,会造成部分过滤通道没有完全打开。这时抽水虽然达到水清砂净,但是一种假象,其表现在降深大,水温低,水位恢复慢,单位涌水量偏小。确定洗井是否彻底,应与周围同层地热井水温、水量、水位动态情况进行比较,上下浮动范围很小即可,且没有持续上升或下降趋势(供水水文地质勘查规范,2001)。

打15米的水井 ，自家用 遇到问题 急急急 在线等

你说的往上顶的问题，不会是水的浮力，因为这种口径的空心铁管，哪怕端口封上，也会沉底的。主要原因可能是下面有弹性纤维类的物质，导致阻力较大，且有反推力，比如下面会不会有棉麻织物类的回填物。

出水少的问题，估计是地下水渗透系数比较低。进到管内的水比较少的缘故。

打井方法都是很成熟的，分析下问题可能是地质，可以在附近问问有没有打井的人，或者有没有建设项目做过地勘的，把地勘报告借来看看，也许对你有帮助。

你给的信息量比较少，你请的打井队是不是和邻居是一样的打井队，用的是不是同样的方法，这些你应该多问问邻居。

一般性的打井方法摘抄如下，可以自己去找找原因。

打井施工方案

打井施工工艺及注意要点：

1、根据水井出水量要求，井孔结构设计井深、井径，结合地层情况选好钻探机型以及相应的辅助设备。

2、钻孔之前应做好机台调平，设备布置，器材堆存，塔架竖立，钻机安放等工作。

3、在松散地层中钻探成孔，最好采用冲击式钻机清水水压逐级扩孔法施工工艺。

4、在基岩含水层中钻孔成孔，最好采用回转式岩心钻进，在钻进过程中，应进行地下水水位和循环液孔内消失量等水文地质观测。

5、钻探成孔的过程中，应根据技术要求进行描述、分层取土样、取水样、测温等。还要保证取样质量和数量。

成井工艺：

1、下井管前，应对钻孔孔壁，孔径、孔深进行校核，查明孔壁是否规则圆滑，发现有缩径等不规则孔壁时必须及时修整，以保证后续工序的顺利实施，并实测孔深。

2、换浆。用稀浆或清水压入孔底，自下而上将原成孔时的浓浆换出孔。当井内返上泥浆与压入的稀浆水的浓度基本相同时换浆即已完成。

3、下管。下管必须按技术要求进行。要安装井管找中器，焊工作业，并加焊2-4块拉板，必要时管内须加浮板，管底必须用钢板焊封。

4、填砾料。将选好的砾料投入井管过滤器及孔壁之间的环状空间内。根据地质技术要求和地层情况选用静止投砾法，管外返水投砾法，抽水填砾法等工艺。

5、止水。常用方法为粘土球止水法。必须保证粘土球质量，并保证分层填入，逐层填满，填实。

6、洗井。洗井的目的是彻底清除钻井过程中孔内岩屑等对含水层的封堵，同时抽出滤水管周围含水层中泥浆、粉、细砂等沉淀，以保证含水层出水通畅。

7、井孔在验收前，必须进行简易抽水试验，测定井的实际可开采水量，在开泵后30min取水样测量含沙量和进行水质分析采样。而后编写凿井工程报告。

8、井孔验收

井孔验收时必须具有的资料和技术标准

井孔验交单（包括井结构、施工工艺、及水量、含沙量等资料）

井孔尺寸与验交单一致并符合设计要求

井的出水量100T/H

井水中的含沙量，少于达1/20万（体积比）

9、回灌井的施工工艺与抽水井基本相似，对过滤器、水的回灌试验有相应的要求，

3、水井系统（供水、回水）

取水井

（1）成井设计

根据此次空调用水要求，本次开凿井的目的，就是要达到每小时100T（单井），含砂量按国家标准，深井孔垂直度在1度之内，井深50米左右（见基岩）。井径600mm，一径到底，管径300mm,按此要求设计井壁后6mm，实管暂设30m，滤管暂设20m，滤水管设置在含水层部位（详见钻是设计图（1）），井材料选用钢板卷管而成，管与管之间均打成坡口，焊后并用4-6块200×800×6mm拉板焊固以达到每节管头电焊牢固。滤水管采用穿孔垫筋缠丝包网，其穿孔方法是在井管上呈梅花形圆孔，孔径18mm，滤水管孔隙率为30%（详见图2-1，2-2）井管底部用6mm厚的钢板封底。滤料直径记录位置，保证将井孔的各部位填密实后，用直径40-60mm 粘土球从井下20m封至地面，使成井不受地面及外界水源的污染。成井后用活塞洗井。

（2）施工方法

A、深井井孔采用清水冲击法施工，用直径219mm抽筒钻井一径到底，以后每1.5mm为一加助型护孔器钻井，达到设计孔径600mm，深度50m左右（具体深度钻探后确定）。

B、钻机到位后，钻机绝对安装稳定，钻孔开凿圆，正直，钻孔下管时采用于扶正器下管，使井管位于所钻凿孔中心，钻凿孔施工是严格按照丰收250型冲击钻机安全操作规程进行施工的。

C、深井施工严格按甲方要求和合同施工。井管焊接接头绝对焊接牢固，井上至地面标高0.5米。

D、下管前我方做好了一切下管准备，尽量缩短下管成井时间，并严格检查滤水管的完好，投放滤料时应沿井管外侧连续均匀填入，将井的部位填密后，投放直径40-60mm粘土球在施工下管前进入了施工现场。

回水井

（3）设计

本次开凿井的主要目的就是要使使用后的水源回灌于地下，保持地下水资源的动态平衡，减少对周围建筑物的影响，按此要求设计回灌井深50m ,井径700mm(增大回灌的渗透面积)，进壁管15m，井滤管350m，（增大渗透面积），井管口径300mm（详见回灌井结构图）井管材料选用钢板卷管而成，管与管之间均打成坡口，焊后并用4-6块200×800×6mm拉板焊固以达到每节管头电焊牢固。滤水管采用穿孔垫筋缠丝包网，其穿孔方法是在井管上呈梅花形圆孔，孔径18 m滤水管，孔隙率为30%（详见图2-1，2-2）井管底部采用6mm厚的钢板封底。滤料直径记录位置，保证将井孔的各部位填密实后，用直径40-60mm粘土球从井下20 m封至地面，使成井不受地面及外界水源的污染。成井后用活塞洗井。用水回灌确定回灌效果。

（3）回灌井采用成井设计工艺和施工方法及布署，区别成井是增大回灌井径（ф700mm），增加滤水管长度，因地层在13m下有较强渗透系数，且承压水头越向上承压水头越小。

回灌井从热交换率能充分发挥地下水温度场当年能得以平衡以及环境影响等方面考虑，采取抽水井与回灌井分离的原则。图书馆东侧布置深抽水井，夏天供水；图书馆西侧布置较浅回灌井，夏季作回灌。两类井的宏观间距在100-150m之间，图书馆东侧称为冷库区，图书馆西侧称为热库区。无论是冬季或夏季回灌井均应布在抽水漏斗之内。

井孔位置：由于回灌试验未作，回灌井的数量也不能最终确定，根据其它工程比拟，按40m3/h回灌量的经验值，回灌井需布置6口。分布在图书馆的西侧绿化区一带。待下一步成井时，安排一次联合试验，取得回灌第一手资料后，再和设计单位共同研究确定具体井数和井群位置以及切换运行等问题。

4、石沙处理方式

至于砂石控制，只要在成井施工中严格控制成井施工标准，达到试验井含砂1／20万的标准。水源系统中的砂石基本可不考虑。但为保护水井系统使用寿命和保护系统设备，在井水进板式换热器进水管前加装一80目Y型过滤器。

5、水垢处理方式

根据业主提供的抽水井报告，当地地下水质量为碳酸钙镁型水，PH为7.1,为中性水。硬度为9.72毫克当量／升，极硬水。CL-+SO42-为59.9毫克／升。对钢管结构具有弱腐蚀性，极易使系统结垢。因此我公司在板式换热器前加装全程水处理仪。

6、对主机采取的保护措施

根据业主提供的抽水井报告，当地地下水质量为碳酸钙镁型水，PH为7.1,为中性水。硬度为9.72毫克当量／升，极硬水。CL-+SO42-为59.9毫克／升。对钢管结构具有弱腐蚀性，因此该水质极差，如进入机器极易使系统结垢，并且对设备产生腐蚀，造成热交换器老化或损坏，无法长期使用。虽然采用化学办法可以减少这部分不利因素。但效果较差。如果要处理到合乎使用标准。就差不多要建一个小型的水处理站，投资很高，而且运行费用极贵。因此设计采用了在系统上加设板式热交换器的闭式循环系统，采用板式热交换器间接换热。井水不进主机，能量由板式换热器进行交换后，井水直接回灌，保证了的使用寿命及机组安全。