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地热井止水工艺的探讨

2017-03-25 16:03:09 邢台市龙翔钻探有限公司 阅读

     地热井止水工艺的探讨

    传统的地热井止水工艺是用一些止水材料在套管和套管变径的部位以 及套管下部,这些材料主要有海带、牛皮、化学止水剂、胶条、粘土以及橡胶圈等材料,但是由于它们有着遇水膨胀的特点,所以在进行封闭水工作时必须用铅丝将 其缠绑后才可下入止水层段止水。但是也存在一定的缺点和不足,所缠绕的膨胀材料尤其是套管外端的膨胀材料会经常被拉出或者挂断,还有的膨胀材料由于在摩擦 力的作用下被迫移位,从而导致止水失败,止水的要求和目的就不能达到。
    地热井的出口水温与止水工艺有密切关系,因此,做好每一含水层的止水工作,止水工艺是很重要的一个步骤。一般的地热井止水工艺采用在套管与套管变径部位和套管下端用海带、粘土、牛皮、化学止水剂、橡胶圈、橡胶带、或胶条作为止水材料,遇水膨胀,并用铅丝缠绕绑后下入止水层段进行封闭止水工作。但是,以上方法在往孔内下入套管时,由于缠绕在套管上的海带或胶条与井壁管磨挂,有时容易被挂断,特别是套管外端的膨胀材料,更易被不规则的井壁磨挂或拉出,或者止水材料与井壁之间在摩擦力的作用下,膨胀材料被迫移位,造成止水失效,最终导致达不到地热井的质量要求和目的。
    而封水止水器,是采用异径止水,两板间的填料,由硅胶板或橡胶板填实压实膨胀,达到止水效果。它克服了以海带、胶板、橡胶圈止水的局限性,现已广泛用于地热井、水文水井、煤田水文孔的隔离止水工作中。
    封水止水器工作原理
    遇水膨胀的橡胶板或硅胶板是一种新型防水材料,它的主要原理是在橡胶中加入亲水溶胀的高分子物质之后,那么它就会和一般的橡胶性能一样,再加上在止水器中还有遇水可以自行膨胀的材料,这类材料大多具有弹性且不透水,能起到以水止水的作用,所以较其一般橡胶来说,这种工艺显得更加可靠。因为这种橡胶遇水或者受潮可以产生2倍-3倍的膨胀变形,可以将空穴间隙、接缝的不规则表面充满,在接触表面上产生巨大的接触压力,从而可以彻底的防止水分从这些表面渗漏。这种橡胶材料较普通止水材料来说,不会在接缝或者施工缝处发生移位现象,如果超过其弹性范围而导致止水作用失效,它还可以通过吸水膨胀的方式来止水。因此,遇水膨胀橡胶不仅可以节省用量,还可以克服一般橡胶材料由于压缩而引起的弹性疲劳等问题,使防水效果更佳。为防水止水材料在下入孔内时容易被错位或者磨挂,因而设计出了两块挡板,这两块挡板可以经给压后遇水膨胀,从而解决了无法隔离密闭止水的问题。
    封水止水器的应用范围
    地热井施工时,凉水与热储层止水工作的进行需要根据电测井和钻探结果确定其止水位置。这种封水止水器在进行一孔多层抽水或涌水试验中可以将上下含水层中的水隔离,还可以安装在各个含水层的上下,为了避免由于底层垮塌而引起的含水层堵塞现象。该封水止水器用于水文水井钻孔以及煤田地质水文钻孔中,不仅可以隔开非目的含水层,也能提高工作效率,以确保工程的质量。该封水止水器也可用于固井、旧井修复等水文水井工程中进行重新止水。


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