Requisitos de diseño para estructuras de perforación

La estructura de perforación hidrogeológica incluye la profundidad de perforación, el diámetro de perforación (incluido el diámetro de apertura y el diámetro final del orificio), el diámetro de la tubería del pozo y su método de conexión. Al diseñar una estructura de pozo, es necesario considerar el tipo de pozo, la producción de agua prevista y el tipo y material de las tuberías y filtros del pozo.

1. Determinación de la profundidad de perforación

Determinar la profundidad de perforación de acuerdo con el propósito, requisitos y condiciones geológicas de la perforación, combinado con las condiciones técnicas de producción, generalmente debe exponer o penetrar. el acuífero principal.

2. Determinación del diámetro del orificio

Primero determine el diámetro de perforación de acuerdo con el tipo de perforación diseñado. Los pozos de exploración y los pozos de observación dinámica del agua subterránea que demuestran condiciones hidrogeológicas generales generalmente tienen aberturas de 130 a 250 mm, y generalmente son de igual diámetro, mientras que los pozos de bombeo y los pozos combinados de exploración y minería para el suministro de agua requieren el diseño de aberturas más grandes, generalmente en In; En estratos sueltos, es mayor a 400 mm. En estratos de lecho rocoso, generalmente debe ser mayor a 200 mm, en su mayoría con el mismo diámetro en el fondo.

Estructura de apertura y perforación. La estructura de pozo comúnmente utilizada para la exploración del suministro de agua se muestra en la Figura 3-4. En términos generales, un pozo poco profundo con una profundidad de menos de 100 m puede usar una estructura de cuerpo de 1 diámetro, un pozo de profundidad media con una profundidad de 100 a 300 m puede usar una estructura de cuerpo de 1 a 2 diámetros y un pozo profundo con una profundidad de más de 300 m puede utilizar una estructura de carrocería de 1 a 2 diámetros. Adopta una estructura de carrocería de 2 a 3 calibres.

Además de cumplir con los requisitos para la tubería de filtro primario de agua máximo y el espesor de relleno en el pozo, el diámetro de la abertura del pozo también debe cumplir con los requisitos para perforar en la tubería de la pared en la sobrecarga suelta poco profunda y zona de fractura del lecho rocoso. El diámetro del orificio del pozo de suministro de agua debe cumplir con los requisitos de las dimensiones externas del cuerpo de la bomba utilizada para lanzar agua. Normalmente, el diámetro del orificio debe determinarse en función del diámetro final del orificio, el número de topes de agua de reducción de diámetro, la estructura del orificio y el método de cierre de agua, y se deben tener en cuenta factores como la profundidad del orificio, el método de perforación y la estabilidad de la pared del orificio. El diámetro de la abertura generalmente debe ser superior a 450 mm en estratos de roca suelta y superior a 290 mm en estratos de roca dura.

El diámetro del cuerpo del pozo también está determinado por el número de capas de la sección del pozo de bombeo y Se determinan la sección de parada de agua, la estructura del cuerpo del orificio y los requisitos de llenado (consulte la Figura 3-4). Para simplificar la estructura del pozo, debe haber "un camino hacia el fondo" tanto como sea posible. Cuando es necesario cambiar el camino, la ubicación del cambio suele ser en la parte superior del acuífero en la parte inferior del acuífero.

El diámetro final del pozo de un pozo hidrogeológico es generalmente menor o igual al diámetro de apertura. El diámetro final del pozo no debe ser inferior a 290 mm en estratos de roca suelta y no debe ser inferior a 180 mm en estratos de roca dura.

El diámetro de la tubería del filtro de agua debe diseñarse en función del flujo de entrada de agua esperado desde el pozo. Según experimentos relevantes, la cantidad de agua que entra desde el pozo aumenta con el aumento del diámetro del pozo, pero después de que aumenta hasta cierto valor, su tasa de aumento disminuye gradualmente o incluso deja de aumentar. La Figura 3-5 muestra los resultados de las pruebas de los grupos 1 a 10 de bombeo de agua en un acuífero de grava. Se puede ver en la figura que cuando el diámetro aumenta, la cantidad de agua entrante aumenta significativamente, pero cuando el diámetro es mayor que 254 mm. , la cantidad de agua entrante aumenta menos, por lo que el diámetro del orificio del filtro no debe ser superior a 254 mm.

Figura 3-4 Estructura del pozo

(a) - Pozo profundo, estructura del pozo cuando las condiciones son complejas (diámetro reducido hasta el extremo, revestimiento multicapa, tapón de agua de diámetro variable); (b) - pozo profundo o pozo medio-profundo, estructura de perforación cuando las condiciones son más complejas (diámetro variable hasta el extremo, revestimiento multicapa, diámetro variable o tope de agua del mismo diámetro (c) - pozo poco profundo o pozo medio profundo); , la estructura del pozo (principalmente pozos mineros) cuando las condiciones son relativamente simples (fondo de igual diámetro, tubería de pozo de una sola capa, parada de agua del mismo diámetro (d) - pozo poco profundo o pozo de profundidad media, cuando el las condiciones son relativamente simples: estructura del pozo (principalmente pozos mineros) (fondo de igual diámetro, tubería de pozo de una sola capa c) - estructura de perforación de lecho de roca general (fondo de igual diámetro, pozo desnudo en la sección de lecho de roca).

1 - Acuífero no minado (por ejemplo, acuífero de poro 2 minado; acuífero de lecho rocoso 3 minado; zona de acuífero tipo vena de lecho rocoso minado 4; capa de agua de 5 barreras; primera capa de 6 carcasa; 7 segunda capa de tubería; 8-filtro medio; 10-sección de pozo desnudo; 11-tubo de sedimentación (pozo poco profundo); 12-diámetros diferentes sección de parada de agua;

Figura 3-5 Relación entre el flujo de agua y el diámetro

(Según datos del Equipo de Hidrogeología y Geología de Beijing)

Cabe señalar que el diseño de Los pozos de bombeo de gran diámetro son condicionales. El bombeo de gran diámetro en acuíferos con poca riqueza de agua generalmente no tendrá el efecto de aumentar significativamente el volumen de agua. Sin embargo, en algunas áreas mineras, para obtener grandes caídas de profundidad, el bombeo de agua de gran caudal. Los materiales suelen estar diseñados con orificios de bombeo de agua de gran diámetro.