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造壁止水水文地质论文

造壁止水水文地质论文

一钻孔结构采用

孔径152mm开孔,见基岩后下入146mm井口管,将松散岩层挡住,钻进孔深350m左右,再换110mm钻穿过含水层至终孔。

二造壁止水步骤

(1)先把所要抽水的含水层、隔水层

岩层深度及岩石性质,依据实际钻进岩芯鉴定分层表及测井解释资料了解清楚,将所用套管丈量准确,备好其长度要超过止水层的深度3.0~5.0m,调好井口上余1.0~1.3m。

(2)架桥造壁

根据测井解释孔径资料,用一根岩芯管4.5~6.0m,顶端事前放入一块与岩芯管内径一样垫子,从下端装入粘土做成的泥柱、碎石及麦秸杆做成草把,岩芯管下口放入废钢丝绳5~6根,长度要比钻孔直径大些,堵住下端。然后下入孔内到预定隔水层深度后,用泥浆泵将岩芯管内所装物憋出管外,并提起钻具,而后下钻具试探一下所架桥位置能否托住钻具,如能托住,即达到目的,再下钻具其下端连接一个实心接头,轻轻将粘土泥柱子墩实。

(3)止水方法与步骤

架桥工作完成后,,进行封孔造壁,依据钻孔直径及所封厚度,计算所需水泥量,为增加水泥凝固强度,配入适量中粒砂,灰砂比1∶0.65~1∶0.7,灰浆搅拌均匀后,动作要快,立即用泥浆泵注入,在注入前一定要计算准确顶替水量,防止灰浆在高压胶管及钻具中凝结堵塞,灌注灰浆完毕后注入顶替水,即可提出钻具,待72~96h后完全凝固。即可透小眼,透小眼时,先用110mm岩芯管导向,下接异径接头变89mm岩芯管(2.0m长左右),钻出小孔后,拆掉导向管,用89mm岩芯管钻透所封厚度段,以便下入套管止水。下入套管,其下采用108mm×89mm的异径接头,下端接一根89mm的岩芯管,长1.5~2.0m左右,并用止水橡胶带在管外四周缠绕,其缠长度1.2~1.5m,用18号铁丝捆绑,上部套管四周抹上铅油,慢慢将套管下入孔内,当套管下到距封闭止水位置上时,用套管自重下压到造壁止水位,形成很好的密封。

三下管注意事项

(1)详细了解煤田地质钻探、电测井资料,根据井孔结构、地层柱状、孔径、孔斜情况,合理选定止水位置。现场地质人员要划出并提供地质柱状、井孔结构、孔径等资料的示意柱状。

(2)准确丈量孔深,并做好记录,做到准确无误。

(3)根据地层柱状及孔井结构资料,合理配置井管,丈量各孔段的井管,并对井管的长度计算准确,并划出简易孔径结构图,以备检查和核查。

(4)下管前要搞好冲孔换浆及顺孔工作,保证下管时畅通无阻。冲洗液的更换时,先在原泥浆的基础上,计算孔内所需新泥浆量,进行配制双聚泥浆,其中粘土粉25kg/m3,腐植酸钾25kg/m3,配制聚丙烯晴、聚丙烯酰胺泥浆的水解度30%~50%,皂化油180kg/桶,泥浆性能指标采用粘度28~30s,比重1.20~1.30,失水量小于20cm3/min。泥浆pH值不小于8~9。

(5)套管落底后,要准确丈量套管地面的高度,确定止水物所处位置,并做好记录。

(6)止水质量检查。洗井前在管外投放萤光红溶液,洗井期间认真观察井内是否有红颜色水出现及管内外水位差变化(指管外水位处于地面时判定),确定止水质量。若洗井及将来抽水时管内有红颜色水出现,可认为止水质量不合格,需重新进行止水。再者可以用泥浆泵加压,使泥浆泵压力达到40~80Pa保持24h,观察泥浆泵压力是否变化,若无变化即可。当压力逐渐变小时,需返工重新止水。当止水效果好后,孔口必须封闭严。

(7)抽水结束后,将原泥浆重新在孔内进行循环,并将孔内清水全部顶替完后,开始起套管。

四效果

我们在宜洛、李村、新安勘查区所施工水文地质孔均采用此方法,钻孔抽水2层,二叠系二1煤层顶板含水层、太原组上段含水层和下段含水层。要求做2层分别抽水试验。用150mm开孔,穿过表土后下入146mm的井口管。用127mm钻至350m下泵段,换用110mm穿过含水层,最后用91mm终孔。通过此方法,缩小了水文钻孔直径,提高了钻进效率。过去在水文钻孔中要抽2~3层水时,就要采用大孔径开孔,并且还要下168mm、146mm、127mm、108mm的套管各一层,这样影响了钻探效率,延长了施工周期,并且孔径大岩芯不好采取,容易脱落,易造成孔内事故,采用造壁止水法,从而提高纯钻台效和钻进效率,相应也提高了经济效益。

作者:高永彬单位:河南省煤田地质局二队

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