1、收稿日期:2003-04-29作者簡(jiǎn)介:盧予北(1964-,男(漢族,河北平山人,河南省地質(zhì)工程公司副總工程師兼鉆井公司經(jīng)理、高級(jí)工程師,地質(zhì)工程(探礦工程專(zhuān)業(yè),碩士,從事地?zé)豳Y源勘察與開(kāi)發(fā)、現(xiàn)代水井與舊井處理工程研究與管理工作, 鄭州市超深層地下水與地?zé)豳Y源科學(xué)鉆探與開(kāi)發(fā) 項(xiàng)目主持人,河南省鄭州市南陽(yáng)路56號(hào),(03713941526,Lyb3263 net 。地?zé)峋Ｒ?jiàn)主要問(wèn)題分析與研究盧予北(河南省地質(zhì)工程公司,河南鄭州450053摘 要:針對(duì)目前地?zé)峋┕ぜ夹g(shù)現(xiàn)狀及地?zé)峋褂弥谐Ｒ?jiàn)的問(wèn)題,進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析和研究,并就今后發(fā)展方向和建議進(jìn)行了初步探討。關(guān)鍵詞:地?zé)峋?金屬井管;腐蝕;

2、結(jié)垢;問(wèn)題研究;發(fā)展方向;建議中圖分類(lèi)號(hào):T E249 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-7428(200402-0043-05Analyses and Research on Frequently Occurred Problems in Geotherm al Well/L U Y u -bei (Henan Geotech.Company,Z heng zhou Henan 450053,ChinaAbstract:T he cur rent situation of g eothermal w ell construction technolog y and frequently o

3、ccur red in geother mal w ell us -age are analyzed and r esearched in detail.T he future development direction and some suggestions are put forw ards.Key words:g eothermal well;metal casing;corrosion;fouling;problem research;development direction;suggestion地?zé)嶙鳛橐环N新型的潔凈資源和能源,廣泛應(yīng)用于洗浴、醫(yī)療保健、供暖、發(fā)電、種植與養(yǎng)殖、礦

4、泉飲用等領(lǐng)域。隨著社會(huì)文明程度的進(jìn)一步提高和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,愈來(lái)愈多相關(guān)地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目逐漸增多,特別是北京、天津、西安等地發(fā)展較快,并形成一定的規(guī)模。其他地區(qū)如河南鄭州、開(kāi)封、洛陽(yáng)、漯河、周口、鶴壁,安徽的阜陽(yáng)、亳洲等地,近年來(lái),在地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用方面也正在興起。由于地?zé)豳Y源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用,無(wú)論是社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益,還是環(huán)境效益方面都取得了顯著的效果。但是,就目前的施工技術(shù)來(lái)看,在其工藝和材料選擇等方面還存在著一定的差距和不足,這些問(wèn)題的存在將直接影響著地?zé)峋氖褂脡勖偷刭|(zhì)環(huán)境。1 地?zé)峋┕ぜ夹g(shù)現(xiàn)狀目前在國(guó)內(nèi)從事地?zé)徙@井施工的主要有石油、煤田、地礦等系統(tǒng),除此之外還有民營(yíng)的一些股

5、份公司或個(gè)體,其中石油系統(tǒng)以設(shè)備的優(yōu)勢(shì)占據(jù)著較大的市場(chǎng)。從鉆井深度上來(lái)看,目前的地?zé)峋疃纫话阍?0004000m 之間,地?zé)崃黧w溫度多數(shù)在40100 之間,鉆探所遇地層主要是第四系、第三系、二迭系、三迭系、石炭系、奧陶系等。在鉆井工藝方面各有特色和千秋,其共同點(diǎn)是:基本都以正循環(huán)泥漿回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為主,鉆頭為三牙輪(鑲齒或鋼齒。主要的不同點(diǎn)是:石油、煤田和地礦系統(tǒng)的鉆井工藝都具有行業(yè)特點(diǎn),主要反應(yīng)在鉆井結(jié)構(gòu)、固井止水、成井材料等方面,具體情況見(jiàn)表1。表1 各系統(tǒng)地?zé)徙@井工藝和其他情況對(duì)比系統(tǒng)常用鉆井結(jié)構(gòu)固井止水材料成井材料鉆井費(fèi)用(相對(duì)值石油三開(kāi)、四開(kāi)水泥石油管材高煤田三開(kāi)、四開(kāi)水泥石油管材、普通

6、鋼管較高地礦二開(kāi)、三開(kāi)碎石粘土球普通鋼管、橋式濾水管較低從目前地?zé)峋褂玫那闆r來(lái)看,石油和煤田系統(tǒng)采用的水泥固井和石油套管較為合理,而地礦系統(tǒng)采用的投礫或下入貼礫濾水管較為合理。無(wú)論怎樣,對(duì)國(guó)內(nèi)多數(shù)地區(qū)地?zé)峋{(diào)查和檢測(cè)的結(jié)果顯示,在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下,地?zé)峋Ｒ?jiàn)的主要問(wèn)題是:水量逐年減少和金屬井管腐蝕破裂、錯(cuò)位。腐蝕破裂或錯(cuò)位的地?zé)峋滞瑫r(shí)引發(fā)涌砂、出混水、水溫下降、水質(zhì)惡化、水量逐漸減少,甚至導(dǎo)致區(qū)域性的地下深層水的污染或地面沉降。2 地?zé)峋３霈F(xiàn)的主要問(wèn)題與成因分析地?zé)峋谡Ｊ褂?6年后均會(huì)出現(xiàn)水量減少、井管腐蝕破裂或錯(cuò)位(水溫下降、涌砂或出混水、水質(zhì)惡化等問(wèn)題。對(duì)于石油、煤田系統(tǒng)施工的

7、地?zé)峋畞?lái)說(shuō),一般容易出現(xiàn)水量減少問(wèn)題;而對(duì)于地礦系統(tǒng)施工的地?zé)峋畡t容易出現(xiàn)水溫下降、涌砂或出混水、水質(zhì)惡化等問(wèn)題,特別是在河南,這類(lèi)問(wèn)題幾乎在使用23年后便出現(xiàn)。導(dǎo)致這些問(wèn)題有的是客觀上的因素,有的則是由于鉆井工藝和材料選擇等方面的原因。2 1 水量減少 所有水井正常使用26年后都會(huì)不同程度地導(dǎo)致水量減少,特別是地?zé)峋鼮閲?yán)重。其成因和類(lèi)型較多,主要有以下幾方面。2 1 1 客觀原因(1地層中的固體物(粘土、砂等顆粒、水中的有機(jī)物等在水流和重力作用下沉淀井底,造成淤積而掩埋或充填含水層。(2地下水中含有大量的Ca 2+和M g 2+等,這些陽(yáng)離子與水中的碳酸根和硫酸根等陰離子反應(yīng)生成沉淀物充填

8、到裂隙并膠結(jié)成垢,造成含水層堵塞。(3地下水中的鐵離子在缺氧情況下主要以Fe 2+(無(wú)色形式存在,當(dāng)抽水過(guò)程中或在靜水位和動(dòng)水位之間水與空氣接觸時(shí),水中的Fe 2+轉(zhuǎn)化為Fe 3+,以Fe (OH 3黃色沉淀物出現(xiàn),常年累計(jì)則可產(chǎn)生大量的Fe(OH 3沉淀物與其他沉積物一起形成化學(xué)淤泥而沉積在井內(nèi),逐步減小水井的有效深度,并掩埋部分濾水管(進(jìn)水通道,從而造成水量逐年減少。(4地下金屬井管腐蝕和結(jié)垢是普遍存在的問(wèn)題,井內(nèi)沉淀膠結(jié)會(huì)加速金屬腐蝕,腐蝕產(chǎn)物又會(huì)形成新的結(jié)垢物,二者同時(shí)伴生。特別是腐蝕產(chǎn)物形成的結(jié)垢物充填在濾水管縫隙中并具很高的強(qiáng)度,堵塞了地層的進(jìn)水通道。(5井內(nèi)堵塞的另一種因素還有微

9、生物粘泥。在井內(nèi)產(chǎn)生這種堵塞物的微生物主要是鐵細(xì)菌(好氧菌和硫酸鹽還原菌(厭氧菌,這些微生物一方面因?yàn)樽陨泶罅糠敝钞a(chǎn)生結(jié)垢;另一方面其分泌物產(chǎn)生 微生物粘泥 與其他固體物混合粘附在井壁上而形成膠結(jié)物。井管中上部最常見(jiàn)的桔黃色 凸?fàn)钿P瘤 則是由于鐵細(xì)菌大量生長(zhǎng)繁殖而引起。鐵細(xì)菌包括:嘉氏鐵桿菌(Gallionella 、球衣細(xì)菌(Sphaerotilus 、鞘鐵細(xì)菌(Siderocapsa 和泉發(fā)菌(Crenothrix等。鐵細(xì)菌繁殖的條件是: 在含鐵的水中生長(zhǎng); 通常被包裹在鐵的化合物中。鐵細(xì)菌是好氧菌,但也可在氧含量<0 5mg/L 的水中生長(zhǎng),最終生成體積很大的紅棕色的粘性沉積物 銹

10、瘤 (主要成分是Fe 2O 3,其原理是:鐵細(xì)菌能使水中的亞鐵離子轉(zhuǎn)化為不溶于水的三氧化二鐵的水合物:2Fe 2+1 5O 2+XH 2O Fe 2O 3 XH 2O 另外,由于鐵細(xì)菌的大量繁殖,產(chǎn)生 銹瘤 堵塞井管的同時(shí),也容易使井管出現(xiàn)許多溶解氧濃差電池,而造成井管的局部腐蝕,如圖1所示。圖1 濾水管膠結(jié)堵塞(濾水管堵塞嚴(yán)重基本不透水(6水位下降。城市大量無(wú)序地開(kāi)采地下水,使地下水下降速度過(guò)快而造成地下水資源枯竭。2 1 2 鉆井工藝方面的原因(1井管下入后不投礫。有的地區(qū)地?zé)峋谙虏坎煌兜[,僅下入技術(shù)套管或?yàn)V水管。這種成井工藝在部分穩(wěn)定的基巖內(nèi)可行,但是在一些遇水膨脹、剝落、掉塊或易產(chǎn)生

11、應(yīng)力釋放的巖層,如頁(yè)巖、泥巖、砂巖等地層,如果不投礫進(jìn)行圍填或隔離,則在一定時(shí)間內(nèi)由于吸水或應(yīng)力釋放而形成巖層的膨脹、剝落、掉塊,從而逐漸造成井下環(huán)狀間隙淤積和堵塞,最終導(dǎo)致含水層的封閉和不出水。這種現(xiàn)象一般在13年內(nèi)即可出現(xiàn),隨后水量逐年衰減,如西安交大的1700、2500m 和陜西賓館的3800、1450m 地?zé)峋畡t屬此類(lèi)型,特別是陜西賓館的3800m 地?zé)峋谑褂貌坏?年就出現(xiàn)了水量急劇衰減問(wèn)題。上述的地?zé)峋际窃谙鹿芎笪刺畹[料,并且水量衰減幅度較大(原水量都在5080t/h,現(xiàn)僅有510t/h。(2下管后投礫。在第四系松散層鉆井,一般都是在下管后投入普通的礫料進(jìn)行圍填和過(guò)濾。這種工藝主

12、要采用擴(kuò)大井徑的方式投礫,以達(dá)到過(guò)濾目的。該工藝的弊端主要有: 增加鉆井口徑,勢(shì)必會(huì)增加鉆井成本,并且增加了鉆機(jī)和鉆具的扭矩和危害性; 投礫過(guò)程中很容易造成礫料的分選,即相對(duì)粗的顆粒先沉入井底,較細(xì)的顆粒則懸浮在上部,因此使地層與礫料顆粒級(jí)配不合理而導(dǎo)致涌砂,特別是較深的地?zé)峋?由于礫料下沉?xí)r間長(zhǎng),分選的層次更嚴(yán)重; 投礫過(guò)程中,很容易導(dǎo)致不穩(wěn)定地層坍塌,而使礫料不到位或者礫料泥皮混在一起充填在井管外圍,造成洗井困難,甚至嚴(yán)重影響單井出水量; 井斜或下管彎曲時(shí),圍填礫料很難保證其厚度的均勻性; 石英含量較低的礫料,容易造成膠結(jié),最終影響出水量。所以,這種工藝盡管采用廣泛,但是,確實(shí)難以保證井的

13、質(zhì)量,眾多的水井含砂量偏高、甚至大量涌砂和水量減少就足以佐證這種工藝的不可靠性!這種工藝在河南應(yīng)用最廣泛,有時(shí)洗井時(shí)間超過(guò)鉆井時(shí)間,水量偏少問(wèn)題一般在新井建成后即可出現(xiàn)。(3正循環(huán)泥漿鉆進(jìn)。目前國(guó)內(nèi)地?zé)峋你@探深度一般都在10004000m 之間,無(wú)論是石油、煤田系統(tǒng)還是地礦系統(tǒng),其鉆井工藝幾乎都是正循環(huán)泥漿鉆進(jìn)。由于井內(nèi)泥漿柱靜壓力和動(dòng)壓力較高,將導(dǎo)致泥漿輻射性滲透和污染地下含水層,再加之沒(méi)有先進(jìn)的洗井方法,則容易造成水量偏低等問(wèn)題。2 2 金屬井管腐蝕破裂與錯(cuò)位隨著環(huán)境對(duì)地下水和土壤的污染,金屬井管的腐蝕問(wèn)題也愈來(lái)愈嚴(yán)重。地下金屬井管腐蝕環(huán)境主要有地下水介質(zhì)和土壤兩種。井管腐蝕破裂后,將導(dǎo)

14、致水井涌砂或出混水、水溫下降、水質(zhì)惡化等問(wèn)題,如圖2 所示。圖2 金屬井管腐蝕破裂和錯(cuò)位2 2 1 金屬井管腐蝕機(jī)理當(dāng)金屬井管表面粗糙、雜質(zhì)含量高、水中溶解氧濃度差等問(wèn)題存在時(shí),在水介質(zhì)中的金屬井管會(huì)形成許多腐蝕電池。其中,活潑的部位成為陽(yáng)極,腐蝕學(xué)上稱(chēng)陽(yáng)極區(qū);而不活潑的部位則稱(chēng)陰極,腐蝕學(xué)上稱(chēng)陰極區(qū)。電極電位小者成負(fù)極,容易失去電子遭受腐蝕;電極電位大者成正極,正極區(qū)不遭受腐蝕。在一般中性水中,其腐蝕機(jī)理為電化學(xué)的氧化還原反應(yīng)。在陽(yáng)極區(qū),碳鋼氧化生成亞鐵離子進(jìn)入水中,并在碳鋼的金屬基體上留下2個(gè)電子。與此同時(shí),水中的溶解氧則在陰極區(qū)接受從陽(yáng)極區(qū)流過(guò)來(lái)的2個(gè)電子,還原為OH -。其電極反應(yīng)式為

15、:陽(yáng)極區(qū) Fe Fe 2+2e陰極區(qū) 1/2O 2+H 2O +2e 2OH -當(dāng)亞鐵離子和氫氧根離子在水中相遇時(shí),則生成Fe(OH 2沉淀:Fe 2+2OH -Fe(OH2若水中的溶解氧比較充足,則Fe(OH2會(huì)進(jìn)一步氧化,生成黃色的銹FeOOH 或Fe 2O 3 H 2O,而不是Fe(OH3。如果水中的氧不充足,則Fe(OH2進(jìn)一步氧化成為綠色的水合四氧化三鐵或黑色的無(wú)水四氧化三鐵。有些舊井常出現(xiàn)一些黃色或黑色水現(xiàn)象,實(shí)際就是井管腐蝕的結(jié)果。這些產(chǎn)物干燥后呈粉末狀,且密度較小(1 011 1kg/L,在井內(nèi)常處于漂浮狀態(tài)或儲(chǔ)存在變徑或其它縫隙處。2 2 2 金屬井管腐蝕的主要類(lèi)型一般情況下

16、,金屬腐蝕現(xiàn)象是普遍存在的問(wèn)題,也是不可避免的正?，F(xiàn)象,普通碳鋼的腐蝕均勻速度在0 1250 25mm /年。在地?zé)岬V泉供水井中,常用的井管壁厚為610mm,在正常情況下其使用壽命應(yīng)在20年以上。但是在現(xiàn)實(shí)情況中,有些地?zé)峋木茉?3年內(nèi)就遭受強(qiáng)烈腐蝕而穿透管壁。這說(shuō)明:金屬井管的腐蝕不是簡(jiǎn)單的某一種類(lèi)型的腐蝕,而是多種類(lèi)型聯(lián)合腐蝕的結(jié)果,并且大多以局部腐蝕(孔蝕為主。根據(jù)目前地?zé)峋こ碳夹g(shù)現(xiàn)狀和水平,其井下腐蝕的類(lèi)型主要有以下幾種:(1均勻腐蝕:均勻腐蝕又稱(chēng)全面腐蝕或普遍腐蝕。其腐蝕過(guò)程是在金屬井管的全部暴露表面上均勻進(jìn)行,其金屬逐漸變薄最后被破壞。在有些地區(qū)地下水的pH 值偏低時(shí)容易產(chǎn)生

17、該類(lèi)型的腐蝕。(2電偶腐蝕:電偶腐蝕又稱(chēng)雙金屬腐蝕或接觸腐蝕。當(dāng)兩種不同的金屬同時(shí)存在于導(dǎo)電性較強(qiáng)的水介質(zhì)中,由于兩種金屬的電極電位不同,則容易形成電子的流動(dòng),從而形成一個(gè)腐蝕電池。電極電位較低的金屬腐蝕速度較快,電極電位高的金屬則腐蝕速度下降。由于金屬井管存在著雜質(zhì),故電偶腐蝕類(lèi)型在水井中普遍存在。另外,水泵或泵管的材料與井管材料相差較大時(shí),也會(huì)出現(xiàn)電偶腐蝕。如:河南省廣播電視廳家屬院、黃河水利委員會(huì)家屬院2眼700800m 地?zé)岬V泉供水井,抽水設(shè)備為進(jìn)口不銹鋼水泵,而井管為普通鋼管,水井含砂量均低于1/20萬(wàn)。水泵分別運(yùn)行3和6個(gè)月均出現(xiàn)水泵電機(jī)燒毀,泵體均勻附著一層25m m 黑色污泥(

18、主要成分為四氧化三鐵。經(jīng)分析認(rèn)為:電機(jī)燒毀的主要原因是由于這些固體腐蝕產(chǎn)物吸附到泵中,使泵長(zhǎng)期在較大阻力和散熱條件不良情況下運(yùn)行的結(jié)果。(3縫隙腐蝕:在井內(nèi),由于井管連接(管箍、表面沉積物、金屬的腐蝕產(chǎn)物(銹瘤等縫隙內(nèi)積存少量的靜止流體,從而形成腐蝕電池。這種腐蝕形態(tài)稱(chēng)縫隙腐蝕,也稱(chēng)垢下腐蝕或沉積腐蝕。這種類(lèi)型的腐蝕在任何井中都存在,產(chǎn)生縫隙腐蝕或垢下腐蝕的沉積物有:泥沙、腐蝕產(chǎn)物、水垢、微生物粘泥。(4孔蝕:孔蝕又稱(chēng)點(diǎn)蝕或坑蝕,是在金屬表面上產(chǎn)生小孔的一種極為局部的腐蝕形態(tài)。這種孔的直徑大小不一。有些孔蝕孤立存在,有些則是緊湊在一起,像一片粗糙的表面。孔蝕與地下水中氯離子含量有很大關(guān)系。(5

19、磨損腐蝕:磨損腐蝕又稱(chēng)沖擊腐蝕、沖刷腐蝕或磨蝕。它是由于腐蝕性流體和金屬井管表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的金屬加速破壞和腐蝕。特別是在抽水過(guò)程中,含砂量偏高時(shí),磨損腐蝕速度增加。(6應(yīng)力腐蝕:應(yīng)力腐蝕是指拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)的共同作用而引起金屬的破裂。井管的應(yīng)力來(lái)源主要有:焊接應(yīng)力、管材自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力、濾水管殘余應(yīng)力等。如:河南開(kāi)封20集團(tuán)軍、黃河漁場(chǎng)和河南省武警總隊(duì)1200m地?zé)岬V泉井,分別在466、454、69m井管焊接處出現(xiàn)破裂進(jìn)水,其主要原因就是由于應(yīng)力腐蝕而引起。金屬井管在土壤環(huán)境中的腐蝕機(jī)理與在水介質(zhì)中相同。由于土壤的多相性、不均勻性、相對(duì)固定性等,都能產(chǎn)生許多腐蝕電池。與腐蝕有關(guān)的土壤性

20、質(zhì)主要有孔隙度、含水量、電阻率、酸度、含鹽量。另外,當(dāng)土壤pH=59時(shí),溫度在2530 條件下,硫酸鹽還原菌(厭氧菌在土壤中大量存在,并參加電極反應(yīng)過(guò)程,其機(jī)理是將可溶性硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫化氫,并和鐵作用生成硫化亞鐵。由于生成硫化氫,使土壤中的H+濃度增大,因此陰極反應(yīng)過(guò)程氫的去極化作用加強(qiáng),從而加速了腐蝕作用。其反應(yīng)式為:陽(yáng)極 Fe-2e Fe2+陰極 H+e H細(xì)菌參加的陰極反應(yīng)為:8H+CaSO4 H2S+2H2O+Ca(OH2H2S=H+HS-腐蝕產(chǎn)物:Fe2+HS- FeS+H+Fe2+2OH- Fe(OH2總反應(yīng)式為:4Fe+CaSO4+4H2O=FeS+Ca(OH2+3 Fe(OH2

21、上述為金屬井管在土壤和地下水介質(zhì)中的幾種腐蝕類(lèi)型。在河南,多數(shù)地?zé)峋谳^短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)涌砂或出混水、水溫下降、水質(zhì)惡化等問(wèn)題,都是因?yàn)榻饘倬艿亩喾N類(lèi)型的聯(lián)合腐蝕而引起破裂造成的,也是由于在成井工藝上采用碎石和粘土球固井止水而導(dǎo)致的結(jié)果?？偠灾?膠結(jié)成垢和金屬井管的腐蝕是普遍存在的一種客觀現(xiàn)象,也是影響地?zé)峋褂脡勖闹匾蛩?并且結(jié)垢與腐蝕相互伴生、相互影響和促進(jìn),結(jié)垢加速腐蝕,腐蝕產(chǎn)生結(jié)垢。二者與地下水或土壤(巖性中的pH值、溫度、含鹽量、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、Cl-、SO42-濃度、水中的懸浮物、堿度、流速等因素有關(guān)。井管的錯(cuò)位問(wèn)題主要發(fā)生在地裂縫活動(dòng)區(qū)、采煤區(qū)或其他礦

22、區(qū),主要是由于地質(zhì)或地層應(yīng)力的不均或突變?cè)斐?。如西安市多?shù)地?zé)峋喜康木苠e(cuò)位主要是因?yàn)榈亓芽p原因造成,一般發(fā)生在10 300m之間;河南新密市煤礦區(qū)的井管錯(cuò)位則由于地面不均勻沉降造成,一般發(fā)生在20150m之間。3 地?zé)徙@井工程發(fā)展方向與建議在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下,上述問(wèn)題的存在,有些是不可避免的,而有些則可通過(guò)一定的技術(shù)手段和措施解決。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展和進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)地?zé)徙@探工程技術(shù)的研究和新技術(shù)、新方法的推廣應(yīng)用,可以預(yù)測(cè),在今后510年內(nèi)將會(huì)使其工藝和技術(shù)得到進(jìn)一步的提高和發(fā)展。其發(fā)展方向與建議如下。3 1 制定 地?zé)峋こ淌┕ひ?guī)范與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)到目前為止還沒(méi)有一個(gè)具體的 地?zé)峋こ?/p>

23、施工規(guī)范與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) ,這樣一來(lái)則出現(xiàn)許多不規(guī)范、不科學(xué)、不合理的施工方法和工藝。不同系統(tǒng)的施工工藝和技術(shù)方法幾乎都是沿用本行業(yè)的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其成井驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也是參照普通供水井的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于地?zé)峋┕ず万?yàn)收顯然存在著許多不合理的地方。所以,加快制定 地?zé)峋こ淌┕ひ?guī)范與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 勢(shì)在必行,并使地?zé)峋こ桃?guī)范化、科學(xué)化、合理化,真正使之產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。3 2 加強(qiáng)對(duì)地?zé)峋こ淌袌?chǎng)的管理地?zé)豳Y源的勘查與開(kāi)發(fā)是20世紀(jì)90年代興起的一個(gè)產(chǎn)業(yè),特別是近幾年來(lái)發(fā)展迅速。但是由于其工程市場(chǎng)的不規(guī)范和管理上的混亂,導(dǎo)致 多頭管理 、 多頭收費(fèi) 、 人情工程 、 腐敗工程 等不正

24、?，F(xiàn)象滋生蔓延。在施工方面許多技術(shù)實(shí)力差,甚至沒(méi)設(shè)備或?qū)I(yè)技術(shù)人員的單位和個(gè)人都能利用關(guān)系在當(dāng)?shù)厮到y(tǒng)辦理一個(gè) 甲級(jí)鉆井資質(zhì)證 并承攬地?zé)峋こ?一些招標(biāo)投標(biāo)僅僅是一個(gè)過(guò)程。由于地?zé)峋こ藤|(zhì)量得不到保證,不但給建設(shè)單位造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且還可引發(fā)一些地質(zhì)環(huán)境方面的問(wèn)題,如:地下深層水迅速污染、地面不均勻沉降、井周?chē)ㄖ锼莸?。地?zé)峋煌谄渌慕ㄔO(shè)工程,它是一個(gè)重要的地下隱蔽工程,其質(zhì)量的好壞不僅是經(jīng)濟(jì)的直接損失,更重要的是由此而引發(fā)的一系列環(huán)境問(wèn)題(特別是造成地下深層水污染問(wèn)題,造成一些不可挽回的損失。所以,在資質(zhì)審批和業(yè)績(jī)考核方面,應(yīng)該由國(guó)家業(yè)務(wù)主管部委統(tǒng)一審批和管理。3 3 加強(qiáng)

25、新材料新工藝的研究與應(yīng)用目前地?zé)峋菀壮霈F(xiàn)的腐蝕與結(jié)垢問(wèn)題,實(shí)際上與目前使用的材料有很大的關(guān)系。如:普通碳鋼井管,由于材質(zhì)含有一定的雜質(zhì)或表面粗糙度過(guò)高,所以金屬井管在地下水介質(zhì)中很容易產(chǎn)生大量的腐蝕電池。所以,應(yīng)該加強(qiáng)新材料或表面處理的研究工作,如物理涂層、化學(xué)涂層、激光涂層等技術(shù)的應(yīng)用。在鉆井工藝方面應(yīng)該加強(qiáng) 綠色 在鉆井工程中的滲透,特別是新型泥漿的研究和氣舉反循環(huán)工藝技術(shù)、氣動(dòng)和液動(dòng)潛孔錘技術(shù)等聯(lián)合鉆井技術(shù)的推廣應(yīng)用,盡可能減輕鉆井介質(zhì)對(duì)地層的污染和堵塞。再者,加強(qiáng)石油鉆井、煤田鉆探和水文水井鉆探技術(shù)的交叉與聯(lián)合應(yīng)用,以達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、取長(zhǎng)補(bǔ)短的效果。3 4 加速新型過(guò)濾器的研制與推廣應(yīng)

26、用工作過(guò)濾器是地?zé)峋＿\(yùn)行的 心臟 ,它的好壞直接影響著其使用壽命。目前采用纏絲、橋式、條縫、梯型等類(lèi)型的過(guò)濾器對(duì)于超深層的地?zé)峋畞?lái)講都不同程度上存在一些問(wèn)題。目前我們采用自行研制的 新型高強(qiáng)度貼礫濾水管 ,盡管在河南1200m 以?xún)?nèi)的地?zé)峋腥〉昧溯^好的成效,但對(duì)于更深的地?zé)峋?在高溫、高壓條件下是否安全可靠,還有待于進(jìn)一步研究與試驗(yàn)。3 5 實(shí)施超深層地?zé)峋幚砉こ碳夹g(shù)研究項(xiàng)目如果把新建地?zé)峋こ坍?dāng)做是一個(gè)產(chǎn)品的話,那么舊井處理工程則是售后的技術(shù)服務(wù)。盡管目前國(guó)內(nèi)存在各種不同類(lèi)型的洗井修井公司,也僅僅是處理一些普通的供水井。對(duì)于上千米或幾千米的地?zé)峋幚?目前還未見(jiàn)有關(guān)報(bào)道。所以,對(duì)于高溫、超深層條件下的地?zé)峋幚砉こ?同樣是擺在我們面前的一個(gè)重要課題。根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)手段,我們應(yīng)該從設(shè)備、測(cè)試儀器、機(jī)具、工藝、安全防護(hù)等方面進(jìn)行研究。以便當(dāng)?shù)責(zé)峋谑褂眠^(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)得到及時(shí)解決。天津地?zé)豳Y源可持續(xù)發(fā)展 院士行 情況簡(jiǎn)報(bào)本刊訊 應(yīng)天津市的邀請(qǐng),中國(guó)工程院能源與礦業(yè)工程學(xué)部于2003年10月1214日組織了一次 院士行 ,參加成員如下:朱建士(工程院院士,能源與礦業(yè)工程學(xué)部主任金 哲(學(xué)部辦公室主任陳夢(mèng)雄(中科院院士,水文地質(zhì)專(zhuān)家張宗祜(兩