深水井井壁管破损的堵漏方法

深水井井壁管破损的堵漏方法

刘东阳

中煤平朔集团有限公司动力中心设施维管部山西省朔州市036006

摘要：深水井井壁破损后，井中往往大量出水、出泥砂，造成水井无法正常运行，这会影响人们的日常生活。为此，本文介绍了深井管破损后的堵漏方法及在堵漏过程中的注意事项。

关键词：深水井；井管破损；堵漏

在深井的施工管理和技术工作中，常常遇见一些井漏问题，给施工带来延长施工时间、增加施工成本和增大潜在孔内事故等困难。为了解决该问题，使施工顺利，通过实践，摸索和总结一套行之有效的堵漏方法。

1概述深水井

1.1定义

深水井是指获取深度地下水的井，通常在干旱地区如中国西北比较常见，主要用以获取深层地下水（即地下20米以下的水）：

①钻探深度为20米—300米。②取水量在每小时1—100吨。③水温在17度左右，广泛用于生产、生活和厂用冷却。④深井隐蔽不占场地、井口直径（10-30厘米）、施工条件要求不高，用深井泵提水，可常时常年供水，深井水可代替价格昂贵的自来水。

1.2优点

①只需为水泵交付较少电费就不用再交水费；②不但可作食用水，还可以作为工商业用水；③来自深处地壳岩层水，含有齐全的人体必须矿物质，水质无污染，口感清甜；④地下水能暂时减缓缺水的困境；⑤可沿用你原有的输水管道输送地下水，一拧开水龙头就能喝到地下水，跟自来水一样方便；⑥一般情况钻入地下40米以内有水，工程费用合理，工程期短；⑦井口小，占地只有3—4平方分米，绝不影响家居美观及正常生产作业；⑧地下水恒温24℃，冬暖夏凉；

1.3深水井管线的腐蚀机理

深水井管线的管内含气、水等介质，介质中的水在管道内壁生成一层亲水膜并形成原电池而发生电化学腐蚀，还有其他有害物质直接与金属作用引起化学腐蚀。管道内壁一般同时存在着上述两种腐蚀过程。特别是在管道弯头、低洼积水处、气液交界面等处，电化学腐蚀异常强烈，造成管壁大面积腐蚀减薄或形成一系列腐蚀深坑及沟槽。

2基本概况

某服装厂院内深水井，始建于1992年7月，井深450m，井管结构为：0～150m为D325mm×7咖螺旋钢管，150—450m为D159mm×6mm的无缝钢管（360m以下间隔60m仍159mm×6mm滤水管）。出水量50m3／h，静水位105m，动水位132m。2cHD2年8月该井抽水时大量出砂，水质变咸，经井下电视测井，发现在距井口86m处井壁管破裂，破口长约8cm、宽1cm左右。经现场分析，井管破损的原因是泵管腐蚀严重出现漏失孔，水泵出水压力高，水头把井管冲坏造成漏失。

3堵漏方案的确定

根据该井井壁管损坏的位置是在泵室管中，且井管直径为325mm，适宜下补管注水泥方法进行堵漏，首先选用眈50mm×4mm的自制铁壁卷管20m作为补管，上部接反丝接头，连接钻杆，补管下部1m处间隔缠绕棕皮、海带，缠绕直径的大小以能下人井管为宜，下人深度90m，并不断注入清水，使海带膨胀，水泥浆通过钻杆、反丝接头，注入井壁管及补管的环状间隙内，待水泥凝固后（约2天），钻杆、反丝接头一同返出井口。为了保证水泥凝固质量，需7天后待井壁管补管粘结牢固，方可下泵抽水，具体方法见图1。

3.1补管的选用与加工

补管的选用是堵漏成败的关键，补管直径的大小直接影响堵漏效果，如果直径过大，不但下井困难，而且补管与井壁管注入的水泥层较薄，补管固结不牢易脱落；补管直径过小，提下泵困难。此外，长度也要适宜，既不能造成材料的浪费，更不能影响堵漏质量。根据上述原则，我们选用眈50mm×4mm的自制铁壁卷管20m作为补管，直径误差控制在±5mm以内，由于一次卷管长度较短（每根1.5m），为保证下管的垂直度，减少井口焊接次数，首先把4根卷管在水平支架上对齐焊接牢固，一头均匀分布加焊3根长20cm、D10mm钢筋作为拉筋和导正体。

3.2反丝接头的加工

反丝接头的外径为250mm，上面均匀分布3个D30mm的水泥浆通口，选用矩形螺纹连接，丝扣长度控制在3—5cm，连接时要涂丝扣油。

3.3止隔塞的制作

止隔塞由海带与棕皮间隔缠绕而成，固定在补管的下部，每组止隔塞的宽度为20cm左右，厚度约30cm，两头用12号铁丝固定，共分3组，为防止下管时磨损止隔塞。外部缠绕一层塑料布。

3.4补管的下人与水泥浆灌注

补管下入前应严格丈量尺寸，止隔塞的上部距井管漏失部位的距离控制在2m左右，为防止反丝接头粘结水泥浆，外部涂抹黄油。补管下入后，通过钻杆不断注入清水，24h海带膨胀。使用强度等级32.5矿渣水泥，配置水灰比0.5的水泥浆500L通过钻杆注入到井管与补管环状间隙内，测得浆面深度为71m，满足灌浆要求，48h后向井内注满水，水面基本无下降，验证堵漏成功。返出反丝接头，下泵抽水，水质、水量均达漏失前标准。

3.5几点体会

（1）使用高标号水泥，水灰比控制在0.45—0.5之间，使井管与补管凝固牢紧。

（2）严格丈量钻杆尺寸，下入补管的深度以止隔塞上部距漏失部位2—4m为宜。

（3）注入水泥时应及时测量水泥浆面高度，水泥浆面控制在补管顶部以下0.5m左右，防止钻杆、反丝接头凝固在井内。

（4）海带隔塞的大小以能下入到井内为宜，注浆前略提动钻杆，确定海带膨胀后方可注浆，否则应提出补管，重新缠绕。

4焊接堵漏法

对管线的另一种常见堵漏方法是焊接堵漏法，本文也进行了简要的介绍：①首先找到一对DN20的法兰，用螺栓连接上，一端用盲板盲死，另一端焊接一DN20的长度约300mm的短节；②将短节焊接在管线泄露位置，注意焊接时需要将法兰螺栓松开，让高压蒸汽可以流出。焊接时，需要对短节进行坡口处理，如图2所示；③短节焊接完成后，将法兰的螺栓拧紧，堵漏作业结束。

此方法的原理是让泄露介质通过短节内壁通道流出，从而不影响其外部与母材的焊接，当焊接完成后，在封住其泄露通道，以达到堵漏的目的。除了法兰外，经常用到的堵漏设备还有螺母、小的阀门等。此种堵漏技术的优点是可以进行高压高温堵漏，缺点是不适用易燃易爆介质。

注意：由于是在输送介质的管道母材上焊接，需要对焊缝的熔深进行确定。根据实际观察并查阅相关资料，对于低碳钢（20#、Q235）等集输管道，当压力≤6.4mpa时，焊接熔深控制在管道壁厚1/2以内是安全的，不会穿孔。而焊接熔深要不小于壁厚的1/3才能保证角焊缝的结构强度。所以应将焊接熔深控制在管壁厚的1/2～1/3。针对深水井管道特点，其材质一般为低碳钢（20#、Q235），工作压力低于10mpa，并结合施工实际情况，焊接方法应选用手工电弧焊。焊接材料选用大西洋CHE507焊条。采用小电流、多层焊可以保证在不焊透原有管线的基础上，保证焊缝的质量和力学性能。

5结语

本文分析了管道的腐蚀机理，并根据实际观察确定了发生腐蚀的部位，通过此次大检修，掌握了基本的堵漏技术，并积累了一些经验。

参考文献：

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