哈密大南湖矿区降水井井管损坏原因分析及治理.pdf

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1、2014年第39卷第5期能源技术与管理V0l_39No．5EnergyTechnologyandManagement157doi：lO．39690．issn．1672-9943．2014．05．061哈密大南湖矿区降水井井管损坏原因分析及治理刘承军(徐州长城基础工程有限公司，江苏徐州221006)[摘要]针对哈密大南湖降水井井管损坏的问题，通过对井管损坏的各种可能原因进行分析，找出井管损坏的真正原因并提出针对性的解决方法，有效地解决了问题，保证了生产顺利进行。[关键词]井管损坏；洗井；挤毁[中图分类号]TD262[文献标识码]B[文

2、章编号]1672．9943(2014)0515722．2钻具组合1问题的提出钻具组合由下至上为406mm牙轮钻头_÷哈密大南湖矿区水量较丰富，对建矿施工造178mm钻铤(长18．6m)一89mm钻杆柱一成严重影响，业主及施工方采用多种方案进行堵主动钻杆。水及降水处理，采用降水井降水是其中的一个方2．3抽水系统(井内)结构案。降水井施工项目共设计施工降水井16口，施最上部为250QJ80水泵，额定水量80m，工单位先期按顺序施工了1、2、3、4、5、6、8、上用DN108x4．5钢管连接至井口，随井管敷设电9、7、12#、15等11口

3、降水井，在下泵及起泵检查缆及测水管。过程中发现7、12、153口井井管损坏，导致泵2．4成井工艺无法下人或下入的泵无法起出。经探查7井井管(1)一开：在150～190m处挤坏，l5井自173m处挤坏，l2用460mm钻头钻5m左右后下入井在泵下至井内设计位置(250m)抽水48h后起DN425~6钢管作为技术套管防止地表砂层垮塌、泵时发现卡住无法起出。挤坏部位均为325mm流人。桥式过滤管。(2)二开：用406mm钻头钻至设计井深(250m)后2钻井情况下人DN325x6井管(上部100m实管，下部150m2．1钻孔结构桥式过滤管)

4、，焊接下入。井筒降水井钻孔结构如图1所示。(3)洗井：下入89mm钻杆至井底后用空压机洗井，空压机洗井时风量为40m3／min，压力2．4MPa，洗井时间3h，井底上返水变清。12号井未使用空压机洗井，采用泵抽水洗井48h，水质变清。(4)下泵抽水：将250QJ80泵及井管下入水井并敷设电缆及井管，安装完毕后正式抽水。(5)起泵检查：正式抽水48h后将水泵及井管起上检查，无异常再行下入抽水，主要检查泵运行及沉砂情况。3井内不通畅的原因分析井内不通畅有以下几种可能：图1井简降水井钻孔结构图(1)井内落物卡在井管内造成堵塞；2014年1

5、0月158刘承军哈密大南湖矿区降水井井管损坏原因分析及治理Feb．，2014(2)井管接头焊缝断裂造成井管错位从而导垮塌。在受到扰动后，部分地段原有平衡被破坏，致井内上下不畅通；垮塌物、裂隙及缝隙物就会向应力弱侧如井筒环(3)井管被挤毁造成井管向内收缩导致井内空处挤压。上下不畅。(5)洗井工艺。根据对现场施工人员了解及观察下钻探井情本次井管损坏的三口井中，7、15井是采用况，排除了井内落物的可能性。如果井管接头断空压机洗井，具体洗井为：钻杆下入井底后，初次开、错位，则井内应有部分泥沙、块石、碎石等堆开机洗井30min，将泥浆及沉砂置

6、换出来，停机积，根据探井情况也排除了第二种可能。30min后再开机5min，如此反复冲洗井3～4次据上述情况分析，判定出现井内不通畅原因后，洗井工作即可完成。是第三种情况，即井管被挤毁造成井管向内收缩、根据上述洗井特点，分析认为空压机洗井存凹陷导致井内上、下不畅。在初始压力大，在开始洗井时井底瞬间形成真空，造成负压过大，裂隙及缝隙物涌向井管，尤其是破4井管挤毁原因分析碎带瞬间垮塌涌向井管，造成井管因受强侧挤压根据7、12、153口井井管损坏情况，对可而向内凹陷、变形损坏。而12井深井泵抽水洗井能导致井管损坏的原因如井管材料(井管壁厚

7、)、时连续时间过长，没有停顿，造成井管持续受垮塌地层压力、地层破碎情况、洗井工艺等进行了调查物侧向挤压导致的挤毁损坏。和分析。综合上述情况分析，在该地区部分井点范围(1)井管材料及情况。地层破碎严重，在洗井产生负压较大、持续较长情现场采用DN325~6实管和桥式过滤管，这是况下产生垮塌，洗井产生侧向负压及垮塌物、缝隙目前钻井成井工艺上的通常做法，在其他地区也物、裂隙物快速涌向井管产生的挤压是井管损坏未出现问题，因此认为在材质上不存在问题。的主要原因；同时地层压力较大也是井管变形的(2)井管挤毁的压强计算。原因之一。增加井管厚度可以一

8、定程度上缓解井按椭圆度等于零时计算井管开始变形(挤毁)管损坏。的极限压强：5解决办法PM=2．48EK式中：E为弹性系数，2．1xl0kmz；K为套(1)改变洗井工艺。采用深井泵间隙抽水洗管壁厚与套管外径之比，0．01846。井的方法