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减少的因素，并通过日常施工单位的经验介绍，对提高供水井出水量探索出了几种有效方法，供相关单位借鉴，以促进供水井出水量技术的很好发挥。

关键词：供水井；出水量；有效措施；盐酸溶液；灌注工艺

中图分类号：TU991

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)14-0024-02

随着工农业及人畜用水的不断增加，水井在国民经济建设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响，造成水量减少、变质，尤其是出水量减少，给供水带来了许多困难。

水井出水量减少或变质的主要原因是地下含水层孔隙和井壁滤清网被堵，在成井后没有彻底清洗，使一些泥浆渗入含水层孔隙或一些流砂堵塞渗透而造成。

因此。导致水井被堵造成停用或重新进行打井的实例不少。采用药物处理方法，以及采用特殊的洗井方法，可取得很好的效果。现将该处理方法介绍如下：

一、酸处理方法

它是利用盐酸溶解碳酸盐的特点，来提高含水层的渗透性，以达到提高出水量的目的。

(一)盐酸处理水井的机理

把盐酸加入井内后，即与井内的碳酸盐类的岩石发生化学反应。

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层中，防止盐酸处理时生成絮状的硅酸盐凝胶，应加入一些氢氟酸。

使用这些药物处理，能使含水层的渗透性增加，含水层孔隙互相联通，并有利于孔壁的泥皮清除，其次还有扩大孔隙的作用。

(二)盐酸溶液的浓度

它的浓度，主要根据含水层的渗透率和岩石的成分而定。含水层渗透率高，浓度应小些；透率低，浓度可大些。在疏松地层中防止井塌和涌砂现象，其浓度可小些。

经验表明浓度一般在5％～15％为好，如果浓度过大，会影响过饱和的高粘度氯化钙和氯化镁溶解。

(三)酸液的处理与酸制

为提高酸处理效果，在稀释配液中，需要各种添加剂。

1.保护剂：减少对管子的腐蚀作用，常使用的有福尔马林(含甲醛、水38％～40％的液体)。

2.稳定剂：能使铁盐和铝盐呈溶解状态，主要使用浓度为98％的醋酸。

3.表面活性剂：可降低孔内液体的粘度和表面张力，常用的有松节油、木焦油、酒精。

每立方米酸液中加松节油1.25～3.75kg，木焦油5～15kg，酒精10～30kg。

在配制酸液时，应计算水、酸及添加剂，用容器量所需要的水、保护剂、稳定剂，将浓盐酸倒人搅拌后，再加表面活性剂，搅拌均匀后要静放半小时，除去沉淀物，即可使用。应注意的是只能往水中加浓酸，严禁往浓酸中加水。

二、灌注工艺

在灌注之前，井口应该密封，防止在处理中发生井喷，同时可以增加井内压力，使酸液更好地渗入含水层深处，与硫酸盐类地层充分地发生化学反应，提高酸处理效果。

井内清洗是保证酸处理效果的重要条件，因此在酸处理前，应进行清洗工作，把井内的各种杂物彻底洗清，尤其对新施工的水井应把岩粉、泥皮、泥沙抽洗净，防止沉淀阻止渗透孔隙。清洗工作在目前为酸洗，酸洗主要是清洗井内的铁锈和泥皮等脏物。采用酸洗浓度一般在5％～8％，用量1～2m³。

酸浸的目的在于浸泡并溶解含水层渗透滤，清除表面和过滤器的孔眼上各种可溶性物，酸液浓度为5％～8％，用量根据含水层井段的容积确定浸泡时间，一般为2～6h，在浸泡过程中应该对进口密封。

这两项工作结束后应用大泵量冲洗井，直至返出的水变清呈中性为止。

在清洗井孔后，应尽快灌注酸液，灌注时应封密井口，用水泵泵入酸液或使酸自流井内。灌注完了，应马上将井口封好，使酸液在井内高压下渗透入含水层深部，并与碳酸盐岩层充分的反应。然后进行抽水。将反应物全部抽出，再做抽水试验，进行验证出水量情况。

三、水井出水量减少原因分析

一般水井正常使用3～6年后都会不同程度地导致水量减少，其原因可归纳为以下几方面：

1.滤水管淤积：水中含沙量过多，经长时间沉淀后下部滤水管淤积掩埋。

2.滤水管堵塞：这是比较常见的问题，因为地下水中Ca²、Mg²过高时，易于水中的碳酸根、磷酸根、硅酸根作用生成沉淀物(水垢)，充填在滤水管缝隙中并具有较高的强度。

3.井管腐蚀：腐蚀与结垢是相互伴生的，腐蚀产生沉淀堆积于缝隙处，堆积物加速了缝隙腐蚀，最终造成孔隙堵塞。

4.地层坍塌：在成井过程中或水井涌砂未及时处理情况下易出现上部坍塌，从而封闭原有的含水层。

5.水位下降：城市大量无序的开采地下水，使地下水位快速下降而造成地下水资源枯竭，每年各地针对这一问题都进行观测，由于水井水量急剧下降，现水井开采深度越来越深。

四、处理措施和方法

根据不同的成因可采用单一方法或联合方法，具体使用范围及方法见表1：

具体处理时常把空压机振荡洗井与其他方法配合形成联合洗井法。各种洗井方法和工艺已有相关的资料介绍，对于控制爆破洗井可用于基岩裸眼中。

五、出水量与钻井和成井的关系

供水井出水量的多少，每一道工序都与钻井和成井工艺有着直接关系。钻井工艺包括钻进、扩孔两道工序。成井工艺是钻成井眼后的主要工艺，包括冲孔、换浆、下管、填砾、止水、洗井抽水六道工序。这几道工序是互相衔接，相互交插进行的。并各有其操作要点。

为做好成井工作，首先必须在钻井过程中判层准确，从而逐步的掌握施工区域内含水层埋藏规律：如深度、厚度、水位、水质、主要含水层和其他含水层之间的相互水力关系等。实践证明，仅有好的管井设计，没有完善的成井工艺，也不可能建造出高质量的水井，因此必须对成井工艺高度重视。

六、结语

为了增大水井的出水量，必须设法使地下水向井内流动时所受的各种阻力减少至最低限度。在各种阻力中以紊流摩阻损失及地下水流经过滤器的摩阻损失为主。为达到减少上述摩阻损失的目的，必须用人工方法加大过滤器的渗透性能。为此，应尽量采用填砾过滤器，并要选用适当的填砾规格和填砾厚度，还必须尽可能增大滤水管滤面的面积。减少滤水管的腐蚀和堵塞，做好水井的检测与防护，以保证供水井的正常使用。