地热井填砾

      将选好的砾料投入滤水管与井壁之间的环状间隙中,这一工序称为填砾。一般适合于浅井。填砾的目的是在滤水管与井壁之间形成人工过滤层。此人工过滤层可以增大滤水管四周的孔隙率和透水性,减小进水时的水头损失,以增加单井出水量。同时,可以起滤水挡砂作用，以防止含水层中的细小砂粒涌进滤水管内。因此,可以延长水井的使用寿命。

      深井填砾主要弊端有:为填砾而增加钻井口径,钻井成本增加;投砾过程中很容易造成砾料的分选,即:相对粗的颗粒先沉入井底,较细的颗粒则悬浮在上部,使地层与砾料颗粒配不合理而导致涌砂,特别是较深的地热井,由于砾料下沉时间长,分选的层次更严重;投砾过程中,很容易导致不稳定地层坍塌,而使砾料不到位或者砾料泥皮混在一起充填在井管外围,造成洗井困难,甚至严重影响单井出水量;井斜或下管弯曲时,围填砾料很难保证其厚度的均匀性;石英含量较低的砾料,容易造成胶结,影响出水量。

砾料的选择

      选择砾料时,应确定砾料的均匀度、质量和直径

砾料的均匀度

      砾料的均匀度主要涉及用一种规格的砾料还是多种规格的砾料,室内试验证明了均匀砾料无论在渗透性或孔隙度上皆优于混合砾料。

选择砾石的均匀度应从增大地层渗透性、挡砂效果和经济性统一考虑。每一地层的砾料有一个标准直径,但要规定误差范围,推荐误差范围为8%。例如,砾料直径为3mm时,应采用3.24mm和2.76mm两种筛网过筛。

砾料的质量

      砾料应该是干净的、滚圆的、光滑的砂砾。不应采用机械破碎的岩石颗粒。

       砾料应由硅质组成,其他石灰质、页岩和石膏质的颗粒含量较多不超过15%。在深井和热水井中的砾料,如果杂质较多,应将砾料进行酸处理后再填砾。

砾料的直径

      正确地选择砾料的直径是填砾成功的基本条件。通过大量的室内试验和野外现场观察砾料直径=(4~8)倍含水层砂粒直径。

      增大填砾厚度,扩大具有良好透水性能的人工过滤层的范围,可以增加水井的出水量。故在施工条件许可时,应适当加大填砾厚度。一般要求井的终孔直径比滤水管外径大150~200mm。一般填砾厚度应≥100mm。填砾宜均匀填入,连续进行,在确定填砾高度时,应考虑到洗井抽水过程中砾料会震实下沉(一般可下沉填砾高度的1/10左右)。管外砾料高度应当超过含水层顶板,其超过的高度应根据含水层的条件来定。一般情况下填砾应高出含水层8~10m。

静水填砾法

      填砾时,井孔中的冲洗液处于相对静止状态,此法适用于浅井和稳定的含水层。填砾时应均匀地由井管四周填人,填入的速度不宜太快,以防砾料中途堵塞而出“塔桥”现象。当投入部分砾料后,由于砾粒下降,形成井管内外压力差,迫使井管内的泥浆外溢,此时填砾速度可稍快一些。

注水填砾法

      将钻具下人井管内,密封管口开泵送水。冲洗液被压入井管内,并通过滤水管进入井管与井壁之间的环状间隙内,然后从井口返出。从井口返出泥浆的粘度达18s左右时,即可边送水、边围填砾料。这种填砾方法因有冲洗液循环,可以减少砾料在中途填塞的机会。

抽水填砾法

      抽水填砾是利用空压机进行反循环抽水,同时在井管外部进行投砾砾料随着反循环水流而高速下降,沉落在滤水管周围。这种方法围填的砾石比较密实,填砾速度快。另外,抽水填砾法还可将井底大量的岩屑和稠泥浆吸入井管内,并被抽出井外,有利于冲孔洗井。

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