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地熱井止水工藝的探討

傳統的地熱井止 水工藝是用一些止水材料在套管和套管變徑的部位以 及套管下部,這些材料主要有海帶、牛皮、化學止水劑、膠條、粘土以及橡膠圈等材料,但是由於它們有著遇水膨脹的特點,所以在進行封閉水工作時必須用鉛絲將 其纏綁後才可下入止水層段止水。但是也存在一定的缺點和不足,所纏繞的膨脹材料尤其是套管外端的膨脹材料會經常被拉出或者掛斷,還有的膨脹材料由於在摩擦 力的作用下被迫移位,從而導致止水失敗,止水的要求和目的就不能達到。

地熱井的出口水溫與止水工藝有密切關係,因此,做好每一含水層的止水工作,止水工藝是很重要的一個步驟。一般的地熱 井止水工藝采用在套管與套管變徑部位和套管下端用海帶、粘土、牛皮、化學止水劑、橡膠圈、橡膠帶、或膠條作為止水材料,遇水膨脹,並用鉛絲纏繞綁後下入止 水層段進行封閉止水工作。但是,以上方法在往孔內下入套管時,由於纏繞在套管上的海帶或膠條與井壁管磨掛,有時容易被掛斷,特別是套管外端的膨脹材料,更 易被不規則的井壁磨掛或拉出,或者止水材料與井壁之間在摩擦力的作用下,膨脹材料被迫移位,造成止水失效,最終導致達不到地熱井的質量要求和目的。

而封水止水器,是采用異徑止水,兩板間的填料,由矽膠板或橡膠板填實壓實膨脹,達到止水效果。它克服了以海帶、膠板、橡膠圈止水的局限性,現已廣泛用於地熱井、水文水井、煤田水文孔的隔離止水工作中。

封水止水器工作原理

遇水膨脹的橡膠板或矽膠板是一種新型防水材料,它的主要原理是在橡膠中加入親水溶脹的高分子物質之後,那麽它就會和一般的橡膠性能一樣,再加上在止水器中 還有遇水可以自行膨脹的材料,這類材料大多具有彈性且不透水,能起到以水止水的作用,所以較其一般橡膠來說,這種工藝顯得更加可靠。因為這種橡膠遇水或者 受潮可以產生2倍-3倍的膨脹變形,可以將空穴間隙、接縫的不規則表麵充滿,在接觸表麵上產生巨大的接觸壓力,從而可以徹底的防止水分從這些表麵滲漏。這 種橡膠材料較普通止水材料來說,不會在接縫或者施工縫處發生移位現象,如果超過其彈性範圍而導致止水作用失效,它還可以通過吸水膨脹的方式來止水。因此, 遇水膨脹橡膠不僅可以節省用量,還可以克服一般橡膠材料由於壓縮而引起的彈性疲勞等問題,使防水效果更佳。為防水止水材料在下入孔內時容易被錯位或者磨 掛,因而設計出了兩塊擋板,這兩塊擋板可以經給壓後遇水膨脹,從而解決了無法隔離密閉止水的問題。

封水止水器的應用範圍

地熱井施工時,涼水與熱儲層止水工作的進行需要根據電測井和鑽探結果確定其止水位置。這種封水止水器在進行一孔多層抽水或湧水試驗中可以將上下含水層中的 水隔離,還可以安裝在各個含水層的上下,為了避免由於底層垮塌而引起的含水層堵塞現象。該封水止水器用於水文水井鑽孔以及煤田地質水文鑽孔中,不僅可以隔 開非目的含水層,也能提高工作效率,以確保工程的質量。該封水止水器也可用於固井、舊井修複等水文水井工程中進行重新止水。

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