李賡
摘 要:在地?zé)崮荛_發(fā)與水文地質(zhì)勘察工作中,對地?zé)峋蚴撬目椎闹顾欠浅V匾?,如果無法保證地?zé)峋c水文孔的止水效果,那么后續(xù)的地?zé)崮荛_發(fā)與水文地質(zhì)勘探工作都很難進行下去。為此,本文結(jié)合實際工作經(jīng)驗,對地?zé)峋c水文孔止水的重要性進行了分析,并以封水止水器為例,對地?zé)峋c水文孔止水工藝展開了探討。
關(guān)鍵詞:地?zé)峋?水文孔;止水工藝
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.077
0 引言
傳統(tǒng)地?zé)峋c水溫空止水工藝通常會采用海帶、粘土、牛皮、化學(xué)止水劑等作為止水材料,利用材料遇水膨脹的特點來達(dá)到止水效果,但由于這類止水材料安裝使用時容易出現(xiàn)磨損、移位等情況,因此其止水效果一直都并不理想,而以硅膠板、橡膠板等為止水材料的封水止水器則能夠很好地解決這一問題,使地?zé)峋顾Ч軌驖M足工作需求。
1 地?zé)峋c水文孔止水的重要性
地?zé)崮茏鳛榻┠晷屡d的清潔能源,目前已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了較為廣泛的應(yīng)用,同時對環(huán)境污染、能源短缺等問題的解決也帶來了較大的幫助,因此,地?zé)峋顾鳛橛绊懙責(zé)崮荛_發(fā)的關(guān)鍵因素,其重要性是非常高的。從具體上來看,地?zé)崮軄碜缘厍騼?nèi)部的熔巖,且以熱力的形式存在,在地下水流動以及熔巖上涌的影響下,這些熱力會逐漸被轉(zhuǎn)送到距離地面較近的地殼處,并將周圍的地下水加熱,而地?zé)崮荛_采就是直接將這些熱源抽取出來[1]。因此,地?zé)崮荛_發(fā)通常都會產(chǎn)生大量的高溫?zé)崴?,這些地?zé)崴臏囟韧ǔ6荚?0℃以上,如果不將其封閉在地下,那么熱源的溫度就會隨著地下水的流失而逐漸降低,地?zé)崮艿拈_發(fā)效率自然也就會大大降低。一般來說,地?zé)峋闹顾际峭ㄟ^止水裝置來實現(xiàn),其中較為常見的就是采用封水止水器進行止水,這種止水裝置以硅膠板為核心材料,不僅繼承了傳統(tǒng)止水工裝置遇水膨脹的特性,同時還能突破了傳統(tǒng)止水材料在應(yīng)用上的局限性,目前已經(jīng)在地?zé)峋顾ぷ髦械玫搅溯^為廣泛的應(yīng)用。
2 封水止水器分析
2.1 封水止水器的結(jié)構(gòu)
從結(jié)構(gòu)上來看,封水止水器主要可分為硅膠板(橡膠板)、軸承以及石油套管三部分,其中石油套管用于與石油管道相連接,硅膠板(橡膠板)為實現(xiàn)止水功能的關(guān)鍵材料,而軸承則作為止水器的固定與支撐。目前市場上的封水止水器較多,不同類型的封水止水器雖然在具體結(jié)構(gòu)、位置上會存在一定的差異,但大多是以空心管作為主軸,主軸下方與石油套管相連接,中部則設(shè)有骨架板與硅膠板,另外為滿足硅膠板的支撐需求,并提高其靈活性,通常還會在石油套管下方設(shè)置支撐板,并在骨架板上安裝軸承、旋緊板以及上下浮動板。
2.2 封水止水器的原理
從原理上來看,封水止水器之所以具有著良好的止水效果,其核心主要在于其中的硅膠板(橡膠板),硅膠板具有著與其他止水材料相遇類似的不透水特性,同時還能夠具有著良好的彈性與遇水膨脹性能。在實際應(yīng)用中,由于該材料能夠在與水接觸后迅速膨脹,因此一旦地?zé)崴嫌恐练馑顾魈?,那么其中的硅膠板就會自行膨脹,將所有縫隙封死,避免地?zé)崴孤?,而這也正是其擁有良好止水效果的主要原因。另外,硅膠板遇水后的體積膨脹可達(dá)原體積的2-3倍,因此在周圍骨架板的限制下,即便地?zé)崴嫌烤哂兄^大的沖擊力,也很難超過硅膠板與骨架板的接觸壓力,自然也就無法突破硅膠板的阻礙,而在止水器與地?zé)峋陂g的接縫發(fā)生偏移錯位或磨損時,其強大的膨脹能力也同樣能夠使止水器保持良好的封閉性[2]。
2.3 封水止水器的優(yōu)點
封水止水器良好的止水效果使得其在地?zé)峋顾确矫嬗兄浅V泛的應(yīng)用,而從具體上來看,其優(yōu)點則可以體現(xiàn)三方面。首先,封水止水器中的硅膠板(橡膠板)膨脹倍率比較高,這使得封水止水器具有著良好的移動補充性與自愈性,在實際應(yīng)用中很少會出現(xiàn)類似于傳統(tǒng)止水裝置的故障。其次,與傳統(tǒng)止水裝置相比,封水止水器的結(jié)構(gòu)簡單,應(yīng)用的止水材料較少,因此制作起來十分方便,這不僅能夠大大節(jié)約地?zé)峋顾杀?,同時也可以節(jié)省人力與時間。最后,封水止水器的安裝操作同樣十分簡單,同時其突出的性能還使其適應(yīng)性大大提高,能夠滿足多種環(huán)境下的止水需求。
2.4 封水止水器的應(yīng)用范圍
前文中提到,封水止水器擁有著良好的環(huán)境適應(yīng)性,能夠使用多種情況下的止水操作,因此其應(yīng)用范圍是非常廣的,從目前來看,封水止水器的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在地?zé)峋┕?、煤田地質(zhì)水文鉆孔、水文水井鉆孔以及舊井修復(fù)工程等幾方面。但需要注意的是,封水止水器在不同應(yīng)用領(lǐng)域中的止水效果雖然相差不大,但其應(yīng)用方法卻存在著較大的差異,因此在實際應(yīng)用中必須要明確區(qū)分開來。
2.5 封水止水器的應(yīng)用要點
封水止水器的實際應(yīng)用操作會因應(yīng)用領(lǐng)域的不同而存在差異,這里以地?zé)峋┕槔归_分析。在應(yīng)用封水止水器之前,工作人員需要先根據(jù)電測井資料以及地?zé)峋你@孔取心情況展開綜合分析,將儲熱層位置、止水層位等確定下來,并根據(jù)止水層位的地質(zhì)情況來選擇合適的止水段,止水段最好應(yīng)具有堅固完整的巖石。在確定這些數(shù)據(jù)后,再根據(jù)地?zé)峋纳疃?、結(jié)構(gòu)來制作隔離器,隔離器分為上隔離器與下隔離器兩部分,制作時需要把握好尺寸,制作完畢后則要將其送入井內(nèi),安裝在預(yù)定好的止水段處固定好,(不同封水止水器的固定方式不同),在安裝固定好后還需取出鉆具并靜止12h,待硅膠板壓實膨脹,并與周圍地?zé)峋趶氐捉佑|后,對止水效果進行觀察,如不存在地?zé)崴疂B漏情況,則可完成安裝施工。
3 結(jié)束語
總而言之,在地?zé)峋┕づc地質(zhì)水文鉆孔施工中,地?zé)峋c水文孔止水是非常重要的,在傳統(tǒng)止水工藝止水效果較差的情況下,我們必須要充分掌握封水止水器這一新型止水工藝,并對其應(yīng)用要點、應(yīng)用范圍擁有足夠的了解,這樣才能夠在實際施工中對封水止水器進行有效應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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