[日积月累]：单井淤塞原因剖析及防治措施

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单井淤塞原因剖析及防治措施
在成井时，由于人们对其水文地质条件了解的不够，导致工程设计不当，成井工艺不合格，在成井后使用管理不善或是只使用不定期进行清淤处理都可以造成井淤或彻底堵塞。为了延长单井的使用寿命就应该采取相应的防治措施。
井淤
井淤分正常性井淤和危害性井淤，正常性井淤是正常现象而危害性井淤则是人为的。
正常性井淤是含水层中的一部分细小砂粒及岩粉，在抽水水动力条件下，受地下水流动作用而产生移动，经过滤层进入井内，部分随抽水水流流动到地面，一部分沉积在井内，这是一种较普通的现象，它随着使用时间的延长逐渐减少而消失，这种现象称为正常井淤。正常井淤只要井底留有3—5米的沉砂管，并定期掏井就可以解决。
若因某种原因产生经常性的大量流砂或掉进井中其它实物，淤满含水层大部分，严重影响出水量，则叫危害性井淤。危害性井淤的防治可根据危害程度大小采取不同的防治措施。
（1）出砂量较多，并夹有中粗砂。产生这种现象的原因是过滤管不合适，网格大，滤料的粒径小，大量滤料流失腾空，或年久砂砾密实下落造成空洞，使地层坍落，抽水时大量出砂，遇到这种情况，就必须减少抽水量或暂时停抽，间隔一定时间再进行少量抽水，使滤层有重新组合排列的机会，逐渐适应，当出砂现象停止后再正式使用。在老井中因砂粒过多，过滤层不起过滤作用时，必须采取清淤补充合适滤料的措施，才能彻底制止出砂。
（2）大量出砂夹过滤层砂粒。这是过滤管严重或滤网已经破裂的表现。遇到这种现象，要观察其发展情况，如果没有继续发展就不必处理。若严重影响出水量时，应进行定期掏井或用空压机做洗井清淤处理，既进行强烈抽水，将井底泥砂淤积物冲洗出来。若经处理无效，要进行清淤补砂或更换过滤管。
补砂方法是：在井孔周围距井管子50CM—80CM打四个小口径补砂孔，补砂孔孔径根据出水孔而定，一般补砂孔的孔径应是出水孔孔径的四分之一到无分之一左右。补砂孔的深度超过隔水顶板，接触过滤层进入含水层即可。然后向补砂孔同时加入足够的水量和选配好的砂石料。经过处理后，在井的周围形成渗透带，实际上等于增大了井径，能有效的控制流砂，达到增加井的出水量的目的。这种方法只能限于含水层埋藏不深，技术要求简单时使用。
使用管理不善造成的井淤也是常见的。特别是农业灌溉期后无人过问，丢进砖头瓦片及其它杂物。地处低洼的井在雨季被洪水淹没淤塞。因此，井口应安装井盖防止掉进杂物，并加高井口，高于当地洪水位。
另外由于开采时降深过大，产生过大的水跃值和水力坡度，增加了对井壁的冲刷力，破坏过滤层，大量砂粒进入井内造成井淤。这种情况下就应确定合理的降深和开采使用制度，定期进行掏沙洗井来解决。
二、堵塞
堵塞指的是井筒过滤层或含水层的孔隙裂隙被杂物、泥砂、泥浆岩粉及化学物堵塞。
（1）杂物堵塞：杂物堵塞井筒严重影响井的使用和出水量是常见的事故之一。供水管理使用人员必须高度重视使用期间的管理，做好对取水工程的保护管理工作。这类事故一出现只好采取打捞方法处理，有条件时亦可用钻机扫孔清除堵塞物。
（2）泥砂堵塞：滤网眼过小，抽水时移动的砂粒堵塞在滤网外面或淤积在过滤层及其周围含水层的孔隙裂隙中。有的是采用了不合适的滤网代用品，不合理的包扎方法。如多层棕皮，芦席包扎，孔眼过小，造成泥砂堵塞，增加了水流阻力，降低了渗透性，严重地影响出水量。这种堵塞应采用注水压水或空压机抽水洗井处理。如果处理无效，只有更换新的过滤管及滤料才能彻底解决。
（3）泥浆岩粉堵塞：由于打井时的岩粉和泥浆没有及时清洗或者是泥浆岩粉渗延很远，造成滤网及周围含水层孔隙堵塞。这种情况可采用拉杆活塞洗井效果最佳，但要注意在金属网包扎的过滤管井中，用活塞洗井易产生砂粒堵塞网眼，影响出水量。
（4）化学物堵塞：在酸性、中性及弱碱性水中，溶解氧含量高并含有铁离子时，使过滤管和水中铁离子由低价变成高价，形成氢氧化铁沉淀物：
2Fe+O2=2FeO
4FeO+O2=2Fe2O3
Fe2O3+3H2O=2Fe(OH)3↓
这种沉淀物质，滞附于过滤管和充填于含水层孔隙裂隙中，造成化学堵塞，影响出水量，并且使水产生腥味呈黄褐色。
由于井水中铁离子浓度增加，给铁细菌造成了繁殖条件，从而加剧腐蚀作用和二价铁的氧化，使腐蚀产物附着滤管上成为结疤（既铁细菌硬壳）。
由于结疤的不均匀分布，结疤部分氧减少，就形成适合硫酸盐还原细菌生成的条件。硫酸盐还原细菌利用氢还原硫酸盐析出硫化氢，该硫化氢又直接和铁作用，促进了铁的腐蚀。这种化学堵塞现象是最常见、也最易被人忽视，但却是井管损坏及影响出水量主要原因之一。
对待这些堵塞现象，必须做到以预防为主，采用钢井管时，应涂防水漆保护层，塑料保护层或沥青漆保护层等。
在开采中发现井水位下降很快，出水量显著减少，断续出水或不出水，这是已经产生堵塞的表现。遇到这种情况，要认真查找堵塞的部位和严重的程度。可用空压机分段冲洗，见出水量有明显增加时既处理完毕。
若不然，可采用10—15％浓度的HCl溶液处理。在处理前，迅速压入盐酸溶液，然后立即压入稍大于井筒体积的水量。所需盐酸数量取决于堵塞轻重情况和含水层岩性厚度，透水性及以往处理次数。一般处理一米长滤水管需0.4—⒈5吨配好的盐酸溶液。
盐酸溶液和冲压水要以最大速度压入，这时盐酸可溶解过滤器表面的铁锈及含水层中的铁和铝的氧化物，产生三氯化铁和三氯化铝：
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Ae2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
但水中所含三氯化铁过多，时间长时，仍能产生氢氧化铁或其他基性盐沉淀下来。
FeCl3+3H2O====Fe(OH)3↓+3HCl
因此在井内维持数小时至一昼夜后，应立即将水抽出，以便清除反应产物。这时如果出水量仍不大时，还可用同样程序再次处理。处理所需盐酸浓度，数量及维持时间，应按堵塞轻重情况，含水层渗透性大小和以前处理次数而定。一般堵塞严重，含水层渗透性大时，浓度、数量及维持时间均可取上述要求的高值，如用金属过滤器时不能取高值，否则会受侵蚀损坏。故有时需要在盐酸中加入适量醋酸或磺化石油产物的钠盐等阻化剂降低反映速度，而酸与岩石作用时易生成硅酸凝胶填充。
既：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3
H2SiO3=SiO2+H2O
   凝胶
为了防止生成这种凝胶，可在盐酸中加入适量的3—6％的氢氟酸。
SiO2+4HF=SiF4+2H2O
用盐酸处理井孔，可以疏通含水层和除去过滤管的堵塞物，并可扩大含水层的裂隙，孔隙和溶洞，使出水两成倍增加。


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