全塑料供水井技术4讲解.ppt

全 塑 料 供 水 井 技 术 一、水井的发展概况 1、国外 到目前，国外水井工业中，井管和滤水管约有 70%都为塑料管，有30%左右为钢管和铸铁管，水泥 类管道由于成井质量等原因已被淘汰 2、国内 目前，国内大口径水井工程，铸铁管和钢管在 成井管材中占70%左右，其余的以水泥类管为主，而 塑料井管和滤水管的开发和应用由于传统观念和塑 料井管产品质量标准等问题，成井工艺上又缺乏指 导，致使这项技术发展缓慢，也影响了塑料井管在 国内的推广 二、PVC-U井管的特点 重量轻、运输和安装方便 比重在1.35－1.46之间，管材自重略大于泥浆 的浮力，因此下管时不需很大的提吊力即可顺利下 管，安全可靠，劳动强度小，井管的搬运更是省力 方便； l 管材便宜，成井造价低 内壁光滑，水力条件好 摩擦系数仅为0.0008，能耗小 水质好 卫生级PVC－U管材卫生、无毒、不滋生细菌， 不污染水质； 抗腐蚀能力强，耐久性好 塑料是一种十分稳定的高分子聚合物，几乎不 与酸碱盐等化学物质反应，在太阳紫外线照射不到 的井水中，使用寿命至少50年以上，适用于各种水 质的水井 单根长度大，井管接头少 塑料管长度一般为六米，也可根据要求定 做，大大减少了接头数量，节约了下管时间和 接头材料，更重要的是减少了因接头不佳出现 的错口、漏沙而报废井的机会，也避免了井管 对进水的二次污染。

三、全塑料供水井基本施工流程 分析研究地质条件及水文地质条件； 钻孔结构设计； 钻进规 程参数； PVC-U井管和滤水管加工； 安装井管； 填砾与止水封闭； 洗井； 下泵与抽水试验； 经济技术评价分析 四、全塑料管成井实例 2001年7月，由吉林大学建设工程学院组织，内 蒙古包钢勘察设计院、河北保定中水勘察技术公司 和河北宝硕管材有限公司共同参与，在内蒙古西部 乌拉特前旗高腐蚀水质地区为华章纸业集团完成一 口全塑料管成井示范工程井，整个工程从2001年7月 2日开始，至7月28日全部结束，历时27天 本地区水质腐蚀性尤为严重，在造纸厂院内，有 许多水井由于井管腐蚀而不得不提前报废，井壁管和 井泵有的不到一年就锈蚀腐烂，不得不更换，此次试 验就位于一口提前报废井附近 井泵锈蚀 1、地理位置及地质条件 该工程位于内蒙古西部乌拉特前旗西山嘴造纸厂 院内，地处乌拉山之西山嘴地区，交通很便利，北侧 受大青山、乌拉山之山前大断裂乌梁素海北北东向断 裂影响，卧羊台第三系红层横卧北部，为一隔水屏障 ，西至南部为河套平原与三湖河平原交界处，该地区 属于山前冲击、洪击裙及冲击与湖积平原，分布着丰 富的孔隙潜水和深部承压水。

地层柱状图 ２、水文地质条件 根据该地区的勘察资料，该区域潜水水位埋深 1.24－1.70米，含水层厚21－38米，潜水分布较为广 泛，且比较稳定，含水层岩性以细砂、粉砂为主，承 压水水头很高，含水层埋藏较深，厚在12－56米，含 水层岩性以砾砂、圆砾为主，粗砂、细砂次之地下 水的静水位在地下16.4米，动水位为6.5米 3、钻孔结构设计 根据地层资料和含水层状况，井深设计为240 米，终孔直径500mm，一径到底，不变径，出水量 在80m³/h 因施工地层较软，采用回转钻进，钻机为上 海探矿机械厂生产的SPS－400型钻机 钻孔结构简图 三翼钻头 筒状钻头 4、钻进规程参数 由现场根据地层变化情况具体确定和调整，由 于地层以第四纪松散地层和粘土层为主，故钻进规 程以小钻压、中等转速、大泵量为原则泥浆采用 自然造浆，比重控制在1.1左右为保证成井质量， 在钻进过程中严格保持钻孔的垂直度先用小钻头 破碎钻进，后用大钻头分级扩孔钻进 5、PVC-U井管和滤水管加工 PVC-U管的选择 井壁管采用φ250mm×11.9mm PVC-U管 ；过滤管采用PVC-U管贴砾滤水管，由井壁 管加工而成。

PVC-U滤水管加工 事先在衬管上钻φ16mm透水孔18×34 个/根，错 位均布，然后将1-3mm石英砂料用模具进行环状粘贴， 粘贴剂严格按配比（环氧树脂、丙酮加上固化剂）配 合，既要保证滤水管的胶粘强度，又不能让胶粘剂堵 住透水孔隙，在贴砾25mm后，即成φ300mm外径的贴砾 滤水管滤水管在加工好以后，孔隙率可达到8%抗 压强度大于10.6MPa，抗拉大于5吨 井壁管 贴砾滤水管 6、安装井管 （1）下管前的准备 电测井 在钻孔结束后，立即进行了电测井工作测 点间距100m以上为2m，100m以下为1m，取得地层 曲线； 校正井深 以防止由于井深误差而造成滤水管与含水层 错位，用测绳测量了井深为243.00mm； 探孔 防止下入井管时遇阻用探孔器下入孔底，证明 井壁圆滑、规整，垂直度也较好； 冲孔换浆 防止孔内残留岩粉沉淀影响井管下入深度和阻塞 含水层，用清水循环，替出孔内稠泥浆，换浆12小时 后，上返冲洗液基本不含岩粉和砂砾 （2）井管安装 • 下管方法 塑料管质量轻，井壁管和滤水管的总重量不到 3吨，钻机起吊设备完全能够承受，故采用提吊法 一次下管即可 • 采用的夹具 考虑塑料管比钢管强度低，对下管夹具进行了 改进设计，采用钢板锚内衬滞带方式，滞带使用厚 8mm刹车滞带即可。

设置导向 为使井管垂直下入孔底和防止井壁碰撞井管 ，在井管上每间隔6m安装一组正管木，每组用铁丝 绑扎3快，正管木长15cm，两头锯成半楔形 • 设置引路 用φ8钢筋焊一圆锥形套笼，套在井管底部， 以顺利下管，并防止下管过程中井管碰撞井壁而使 管头开裂 正管木 圆锥形套笼 （3）下管工序 Ø 吊起井管最底部一节下入井孔内，并将其卡在枕 木上； Ø 吊起第二节井管，井管顶端套好加力帽，并使井 管垂直； Ø 将上、下两节井管的承插部分清擦干净，并用毛 刷涂上一层润滑剂，以便顺利承插； 持电钻用φ10mm钻头迅速钻孔并用丝锥迅速 攻丝； Ø 用φ12×25mm十字头螺栓加上弹簧垫迅速拧紧 ； Ø 将井管慢慢吊起，观察接头无异常时拆掉夹板 ，将正管木扎紧； Ø 将井管慢慢放入井孔内重复上述程序，直至 下完全部井管为止 7、填砾与止水封闭 填砾 下管结束后，即进行填砾砾料为磨圆度 较好的硅质砾石，其粒径为1～3毫米填砾时， 从井口四周均匀、连续填入，严禁单侧填入和猛 倒猛填，严防堵塞，并及时测量填砾高度，设计 填砾高110米 • 止水封闭 封闭要选用直径为20～30毫米的优质粘土球及粘 土碎快。

利用粘土球封闭至少20米，然后用优质粘土 回填，共填入粘土3.5m³在封闭与回填过程中，一 定要严格掌握缓慢、连续、均匀，使井管径向均匀受 力，避免井管突然遭受冲击力的现象回填要在不再 下沉时停止 8、洗 井 采用活塞与空压机联合洗井首先采用空压 机进行抽水洗井，风管与扬水管并列式连接，风 管直径为32毫米，下入到离井口60米处 空压机洗井一昼夜后，采用活塞洗井，先用 活塞在井管内自上而下慢慢提拉几次，速度一般 在0.3～0.5 m/s，活塞外径220毫米 9、下泵与抽水试验 通过洗井，进行试抽水，证明出水量稳定， 抽水一段时间后，水清砂净，水质稳定，决定下 泵进行抽水试验此次采用的水泵为乌海水泵厂 生产的200J80－89型潜水电泵，水泵下置深度为 离井口100米 10、经济技术评价分析 材料方面 塑料井管由于材料便宜，其市场价格也要比钢 管低得多； 工艺方面 用塑料井管成井对钻孔的要求严格一些但这只 是对施工人员要求技术高一些，并没有增加其他设 备或材料 • 单井成本 采用钢管比塑料井管要高，使用铸铁管其成本 与塑料井管相当，而最重要的是，塑料井管由于其 防腐蚀作用，可以保证比传统井管有更长的使用寿 命，考虑长期效益，塑料井管比传统井管更具有经 济优越性。