水锤效应影响洗井效果的原理.pdf

《水锤效应影响洗井效果的原理.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷第7期探矿工程(岩土钻掘工程)Vo1．42No．72015年7月ExplorationEngineering(Rock&SoilDrillingandTunneling)Ju1．2015：14—18水锤效应影响洗井效果的原理吕健，刘盈君，杨甘生(中国地质大学(北京)科学钻探国家专业实验室，北京100083)摘要：洗井工艺在水文勘探孔成井工艺中占有重要的地位。以封闭反压洗井为例，详细阐述了水锤效应的洗井原理，并通过相应的模型简化推算，得出了水锤效应所造成的水头差可达136m，在理论上证明了水锤效应具有良好的洗井效果。最后，通过对水锤压强公式中变量的分析，提出了将泵的入水口

2、置于封隔段最底端、提高泵量、减小封隔段长度等3种方法来优化水锤效应的洗井效果。关键词：封闭反压洗井；水锤效应；水锤波中图分类号：P634．6；TU991．12文献标识码：A文章编号：1672—7428(2015)07—0014—05TheoryofInfluencesofWaterHammerEffectonWellCleanout／L／)fian，UYing-jun，YANGCan—sheng(StatePro—fessionalLabofScientificDrilling，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China)A

3、bstract：Cleanoutserviceplaysanimportantroleinhydrologicalwellcompletion．Withanexampleofpackedbackpres·sureeleanout，wellcleanoutbywaterhammereffectiselaboratedinthispaper．Itisshowedthatbythemodelsimplifica—tion，thewaterheaddifferencecausedbywaterhammereffectcanreach136m；thegoodeffectofwellwas

4、hingisprovedintheory．Basedontheanalysisonvarianceinthewaterhammerpressureformula．3methodsforwellcleanoutoptimizationbywaterhammereffectareputforward：putsuctionnozzleofpumpatthebottomendofpackedinterval，increasethepumpvolumeorshortenthelengthofpackedinterva1．Keywords：packedbackpressurecleanou

5、t：waterhammereffect；waterhammerwave0引言能及时进行，停放时间过久，泥皮会发生硬化，给利在水文勘探孔和供水井的钻进过程中，从钻头用物理方法的洗井工艺如抽水洗井法带来极大的困破碎井底岩石的瞬间开始，泥浆中的自由水和固相难。本文将针对洗井过程中水锤效应对泥皮的破坏颗粒以及高聚物就不断向地层孔隙中渗透形成泥原理进行简单的讨论，希望能起到抛砖引玉的作用。皮。随着渗透的不断进行，泥皮的厚度也不断增加。泥皮的存在虽然会平衡地层压力，减缓泥浆的漏失，1洗井中的水锤效应但也会影响水文勘探孔的钻孔涌水量和单位涌水封闭洗井、振荡洗井、活塞洗井以及其他各种洗量，以及

6、通过抽水试验数据计算而得到的相关水文井方法中都广泛存在着水锤效应。水锤是管道瞬变地质参数。所以，洗井效果的好坏是水文勘探孑L和流动中的一种压强波，它是由于管道中某一截面的供水井能否顺利成井的关键。据不完全统计，现有流速发生了改变，从而使该处压强产生一个突然的的洗井方法有上百种，但常用的主要是活塞洗井法、跃升或下降J。水锤效应引起的压强升高，有时是抽水洗井法、空压机洗井法、震荡洗井法、二氧化碳非常大的，可能引起管路爆裂；水锤引起的压强降洗井法、喷嘴反冲洗井法、抽筒洗井法等。低，管内形成真空，有可能使管路扁缩而损坏。一般洗井的主要目的是破坏钻进过程中在孔壁上形钢管的水锤波传播速度大

7、约在1000m／s，若管内液成的泥皮，消除渗入含水层中的岩粉与泥浆，同时要体流速为3～4m／s，则突然关阀引起的水锤压强约使滤料和靠近滤料的含水层中的颗粒按其大小重新为3～4MPal2]。因此，在洗井过程中我们可以充分排列组合，以形成良好的人工过滤层。泥浆中的利用水锤效应造成的强大压强破坏泥皮，以达到良细颗粒在钻进过程中仅瞬时滤失过程就可以渗入地好的洗井效果。层25～30mm，如果洗井工艺在水井下管和填砾后不在一般的抽水洗井过程中，由于开泵瞬间井管收稿日期：2015—03—03作者简介：吕健