水源井滤水管的选择与应用

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1、水源井滤水管的选择与应用摘要：本文讨论了水源井在使用过程中出砂、水量减少的主要成因。对水源井 滤水管的类型进行了对比分析，滤水管的选用关系到管井涌水量的大小和使用寿 命问题,是取得最大水量、抑制涌砂的关键。最后介绍了梯形滤水管在河南油田水 源井的应用情况，现场应用表明：梯形滤水管过水面积大、缝隙间隙精确、阻砂 效果好，单井产水量提高 20以上，创造了较好的效益。关键词： 水源井；滤水管；应用；出砂1、前言水源井滤水管又称过滤器、滤水器，俗称花管。水源井（孔）中安置在含水 层部位的、能透水的管。滤水管的作用及应用领域：除进水外还能防止井壁周围 粘土或岩石的颗粒流入井内淤塞井管，同时还起支撑和保护

2、井壁的作用，使水源 井（孔）正常地使用，简述为：滤水阻砂。水源井对滤水管的使用要求有以下几点：（1）具有最大的进水面积，以减少地下水经过它时的阻力。（2）具有良好的滤水当砂能力，能阻挡含水层中的细小沙粒，且又不堵塞 滤水管的孔隙。（3）具有足够的大的机械强度，能满足安装井管时的负荷和抵抗地层的压 力。（4）最大限度的耐腐蚀能力，以延长水井使用年限，同时，不至于因滤水 管腐蚀而影响水质。（5）安装方便，成本低廉，取材容易。2、水源井出砂、水量减少原因分析2.1 水源井出砂主要原因（1）滤水管滤网损坏，含水层的细砂、粉砂通过损坏处裂缝、洞口直接进 入井内。（2）滤水管滤网缝密度大小与含水层砂粒的直

3、径不匹配，无法起到滤砂的 效果。（3）填滤料时，不均匀，有阻塞架桥现象。（4）在钻完井孔套管下入井孔连接时，焊接处焊点不牢造成套管在使用一 段时间破漏，地层的泥沙会自此处涌入井内出现出砂现象。2.2 水源井水量减少主要原因（1）滤水管破坏，大量砂粒涌入井内，造成堵塞。（2）成井过程中，浓度泥浆因为个别原因不能换洗时，造成套管在下入井 孔后，浓泥浆将滤水管的滤层堵塞，浓泥浆强有力的附着在滤层上，造成成井后 出水量不足。3、水源井滤水管类型及特点3.1 缠丝滤水管结构性能：在钢管管体上按规定排列形式用机械加工钻头钻孔并沿轴向点焊 按圆周外表面均布镀锌铁丝或低碳钢筋后，再在其上缠以规定间距的金属丝的

4、滤 水管，称钻孔缠丝滤水管，有较高的机械强度。使用条件：用于水文地质勘探、地下水源取水等，适用于粗砂、中砂、细砂 含水地层。3.2 桥式滤水管结构性能：桥式滤水器系采用钢板冲孔，用钢板在压力机下压出桥型，出现 圆环上的切缝，具有较高的机械强度。由于孔口的特殊结构使得砾石不易阻塞孔 眼，桥式滤水管有较高的过水能力。一般情况下，可以采用Q235 (A3)材质， 表面涂有防腐涂料或镀锌的滤水管，可提高水源井使用寿命。适用条件：用于水文地质勘探、水井修复、地下水源取水等。适用于粗砂、 中砂、细砂含水地层。特点：桥形孔口的特殊结构使得砾石不易阻塞孔眼，桥式滤水器有较高的 过水能力。滤水器的特殊孔形结构起

5、到了增强滤水器机械强度的效果。因此， 具有较高的机械强度。镀(涂)有不同的防腐层，可提高水井的使用寿命。 桥式滤水器系采用钢板冲孔，卷制而成，因此重量轻、价格便宜。3.3 梯形滤水管 结构性能：由梯形绕丝与梯形丝进行点焊加工而成，结构坚固，有较高的抗压、抗拉强度； 梯形剖面避免堵塞，保证水流畅通；缝隙控制精确，误差小，过 水面积大。滤水管材质有低碳钢镀锌的、不锈钢的等。适用条件：用于水文地质勘探、水井修复、地下水源取水等。适用于粗砂、 中砂、细砂含水地层。特点：梯形丝滤水管结构坚固、孔隙率高、缝隙控制精确，误差小。特别 适用于水井的细砂和粉砂地层。梯形丝滤水管的开口面积大，过滤面积比例高, 最

6、大可达到60%。梯型结构设计有效防止筛管堵塞，容易反冲洗，延长使用寿 命。3.4 滤水管技术性能比较 钢制缠丝滤水管、桥式滤水管、梯形滤水管综合性能比较，见表 1。表 1 滤水管综合性能对比从表 1 上对比可以看出，梯形滤水管，工艺技术领先，结构性能、透水性、 适用性都是最优的。缝隙尺寸精确，相同缝隙条件下孔隙率高，过水量大，阻砂 效果好，可大大降低水源井运行使用过程中出砂、水量减少的现象，提高水源井 利用率，延长水源井使用周期。4、现场应用 根据对在用水源井出砂水量减少分析及对水源井出砂、水量减少技术处理效果，一直在探讨最大限度的减少降低这种故障。为解决魏岗、江河水源井老化、 出砂等问题，提

7、高供水可靠性，提高水量、保证水质、延长水源井使用周期的原 则，确定引进应用梯形滤水管技术。原设计方案采用桥式滤水管273x7mm、325x7mm，桥高间隙1m,孔隙率 14.8%。具体方案：在保证原设计滤水管长度、壁厚不变，保证孔隙率不低于桥 式滤水管的情况下，根据魏岗、江河地区的水文地质特征，在细砂、粉砂含水层 采用缝隙间隙0.5mm梯形滤水管；在中砂、粗砂含水层采用缝隙间隙0.75mm梯 形滤水管。近几年梯形滤水管在 5 口水源井中成功应用，单井增加水量 280 m3/d 以上 增幅20-65%。应用表明采用梯形滤水管远远大于使用桥式滤水管水源井的产水 量。5、结束语 采用梯形虑水管在河南油田5口水源井成井工艺中成功应用，水源井出水含砂量符合 GB50296-99 供水管井技术规范，产水量有较大的提高，可有效延缓水 源井使用年限内的出砂、水量减少现象，提高了水源井的利用率，节约了成本和 投资。参考文献:11 魏岗地区水源井建设工程，水源井水文地质设计河南石油勘探局勘查 设计研究院。2010 年9 月。1 2 供水管井技术规范GB50296-99.