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—2023水文水井分层抽水技术规范Technicalcodeforstratifiedpumpingofhydrogeologicwells2023-02-06发布2023-03-06实施河北省市场监督管理局发布—2023I前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些地方可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由河北省地质矿产勘查开发局提出并归口。本文件起草单位：河北省地质矿产勘查开发局国土资源勘查中心（河北省矿山和地质灾害应急救援中心）。本文件主要起草人：李予红、和新、郝国利、南贵军、于建丛、张聚斌、黄文龙、张庆宙、李晋锐、庄丁源、姚文永、边文英、宋立恩、李鹏、王亚会、梅久娟、张建池、彭飞。—20231水文水井分层抽水技术规范1范围本文件规定了水文水井分层抽水的总则、钻孔及成井、分层止水、分层抽水工艺技术要求等内容。本文件适用于水文水井分层抽水技术工作。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50296—2014管井技术规范DZ/T0148—2014水文水井地质钻探规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。水文水井hydrologicalwell以水文地质勘查或开发利用地下水资源为目的的孔（井）。永久性止水permanentwatershut-off用于供水井和长期观测孔中隔离含水层的长期性止水措施。临时止水temporarywatershut-off为完成测试目的的一种短期隔离含水层的止水措施。分层止水intervalplugging在多层含水层的地区进行水文地质钻探时，为取得各个含水层的水文地质资料而用止水材料将目的含水层（组、段）与其它含水层隔离的工序。[来源：GB/T14157-1993，6.2.2.4]止水装置Sealingdevice用于孔（井）内不同含水层之间临时封隔止水的材料及器具。分层抽水试验separate-intervalpumpingtest将抽水目的层与其它含水层隔离，分别进行抽水和观测的试验。[来源：GB/T14157-1993，6.3.1.4]4总则进行分层抽水的水文水井，应在充分掌握水文地质资料、岩心资料、物探测井资料基础上遵循“先设计、后施工”的工作程序。在钻探施工及成井过程中应做好岩心编录、简易水文地质观测、测井、下管、填砾、止水等原始资料的记录工作。按照分层抽水试验目的合理划分抽水试验段，隔水层厚度宜大于5m。根据水文水井结构、分层数量及水文地质特征选择适宜的分层止水方法、止水位置、止水材料及装置。—20232分层抽水试验参照DZ/T0148、GB50027及现行有关标准执行。5钻孔及成井钻孔5.1.1类型钻孔分为地质勘探孔、水文地质孔、勘探开采孔、供水井和观测孔。5.1.2口径松散层填砾水井钻孔口径宜比井管外径大200mm～300mm；基岩水井钻孔口径宜比井管外径大40mm～60mm。5.1.3孔深钻孔深度以钻孔地质设计为准。每钻进100m、换径、终孔及下管前，均需用钢卷尺测量校正孔深。孔深允许误差为2‰，超差者应以校正测量数据为准。5.1.4孔斜每钻进50m、换径、终孔或扩孔结束，应测量顶角弯曲度。钻孔顶角允许弯曲度每100m不得超过1.5°，并按照孔深递增计算。5.1.5含水层（组、段）划分5.1.5.1松散层钻孔按照含水层层组及主要含水层、潜水和承压水等不同类型划分；按照咸、淡水垂向分布深度、地下水污染界面或水质类型差别较大的含水层划分。5.1.5.2基岩钻孔按照分层抽水或监测目的层划分；按照地下水不同类型划分或不同岩性和地层层系划分。成井5.2.1成井类型与结构5.2.1.1按地层特征可分为松散层水井和基岩水井。5.2.1.2成井结构参照DZ/T0148-2014中4.4的有关规定执行。典型孔（井）身结构包括一径成井和多径成井，常用井身结构参见附录A。5.2.2井管安装5.2.2.1填砾水井下管前应进行冲孔换浆和测井，排除孔内沉渣，将孔内冲洗液粘度降低至18s内，密度宜小于1.10g/cm3。5.2.2.2井管弯曲度小于1mm/m，内壁应光滑、圆直，并满足洗井和安装止水装置、抽水设备的要求。5.2.2.3下管前应根据井管结构设计配置井管，对井管逐根丈量、记录、编号,确保下管深度和过滤管安装位置准确无误。5.2.2.4井管采用丝扣或焊接连接时，丝扣对正拧紧，焊接牢固无砂眼。井管柱轴心线一致，接头处无渗漏。5.2.2.5过滤管安装位置上下偏差不超过300mm。填砾水井井管柱每30m设置扶正器，扶正器外径宜比钻孔直径小30mm～50mm。5.2.2.6井管安装方法参照GB50296-2014中7.4的有关规定执行。5.2.3填砾填砾方法、砾料质量及砾径参照DZ/T0148-2014中13.6的有关规定执行。—202335.2.4管外止水一般为永久性止水，止水部位应选择在隔水性好、能准确分层或换径部位。5.2.5洗井5.2.5.1洗井方法根据水文水井类型、成井工艺、水文地质条件等确定洗井方法和洗井时间，按照一定顺序分层（组、段）洗井。在同一孔（井）中，宜采用两种以上方法联合洗井，常用洗井方法参见附录B。5.2.5.2洗井操作要求洗井操作要求应按照DZ/T0148-2014中13.8的有关规定执行。5.2.5.3洗井质量洗井质量应符合以下要求：——洗井结束后，含砂量小于1/200000（体积比）；——浊度小于或等于10TNU；——试验抽水出水量应满足设计要求或连续两次抽水单位出水量之差小于10%；——井底沉淀物厚度不大于井深的5‰。6分层止水一般要求6.1.1按照分层抽水含水层（组、段）划分，止水部位应选择在良好隔水层处,隔水层厚度不应小于5m。6.1.2一般包括管外止水和管内止水，管内止水位置应与管外止水位置对应一致。6.1.3选择的止水材料或止水装置应满足隔水性能良好、无毒、不污染水质、达到使用寿命等要求。6.1.4采用气囊封隔器、压缩橡胶塞封隔器等止水装置止水时,使用前应对其密封和止水性能进行检验。下入止水装置前,应先进行探孔。管外分层止水6.2.1止水方法松散层水井一般采用分层回填黏土球的永久性止水方法。基岩水井一般采用水泥固井或在井管外侧设置止水材料进行止水。其中水泥固井主要用于基岩水井表层套管永久性止水，海带、膨胀橡胶、橡胶伞等止水材料主要用于隔离各目的含水层的临时止水。6.2.2黏土球止水黏土球直径20mm～40mm，止水部位黏土球厚度宜大于100mm，高度宜大于5m。6.2.3固井水泥止水固井水泥选用普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥，标号不低于P.O42.5，水泥浆密度1.60g/cm3～1.85g/cm3。固井水泥浆应返出地表，侯凝时间应大于初凝时间。6.2.4海带止水宜将海带编成密实辫状，缠绕、固定在止水托盘中间，止水海带有效高度大于0.5m，缠绕直径宜小于钻孔直径6mm～10mm。6.2.5膨胀橡胶止水将膨胀橡胶缠绕在井管上，形成带状或筒状橡胶圈，缠绕2～4组，外径比孔径小5mm～8mm，两端设置限胀环固定在井管上。6.2.6橡胶伞止水—20234宜在止水位置相应的井管段设置2～4组，每组不少于2个，橡胶伞直径比孔径大6mm～12mm，可与海带、膨胀橡胶、水泥浆等止水材料配合使用。管内分层止水6.3.1止水方法一般采用遇水膨胀材料（海带、膨胀橡胶等）、封隔器（气囊式、压缩橡胶塞式、自封式等）等临时止水方法。常用止水方法、止水装置、规格及适用用范围参见附录C。6.3.2海带止水适用于上下两层变径水井，用前将海带浸湿阴干缠绕在止水中心管上，直径比井管内径小6mm～10mm，两侧设置托盘和压盘，下入井内变径处被压缩后遇水膨胀止水，海带有效高度不小于0.5m。6.3.3膨胀橡胶止水适用于一径或变径水井，使用时在止水中心管上下两端设置限胀环，在限胀环之间缠绕2～4组膨胀橡胶，形成高度不小于0.5m的带状或筒状橡胶圈，外径比井管内径小6mm～8mm。6.3.4气囊封隔器止水适用于300m以内的一径管井，通过充气设备向井下气囊充气膨胀密封止水；采用1个或2个气囊封隔器隔离抽水目的层顶板、底板或顶底板，气囊止水有效长度不小于0.5m，气囊直径比井管内径小20mm～30mm，充气压力宜比静水压力大0.3MPa以上，抽水试验时抽水设备放置在目的层且气囊充气压力保持稳定。6.3.5压缩橡胶塞封隔器止水适用于1000m以内一径或变径水井。橡胶塞安装在止水中心管上，在推力和重力压缩作用下，橡胶塞径向膨胀止水。橡胶塞外径比井管内径小6mm～10mm。6.3.6自封式皮碗封隔器止水适用于外径127mm～244.5mm石油套管水井止水，主要依靠皮碗与套管的过盈接触来达到封隔止水目的。皮碗外径比井管内径大4mm～5mm。6.3.7双packer系统止水适用于1800m以内深度水井管内止水，水井口径150mm～325mm，水位埋深小于300m。将Packer系统两个Packer分别放置在水井中目的层的上部和下部，利用高压氮气使两个Packer充气，膨胀的Packer与井壁紧密接触封闭止水。止水效果检验6.4.1管外止水检验采用水位压差法、泵压法、食盐扩散法检验，参照DZ/T0148-2014中13.7.4的有关要求执行。6.4.2管内止水检验采用自动水位监测仪、旁侧管法检验，分层抽水时相邻含水层水位波动幅度不超过5cm，则止水有效。7分层抽水安装方式依据孔（井）身结构、地下水水头高度及抽水设备安装位置分为两种安装方式。抽水设备安装在目的层7.2.1适用于井管外径为127mm～325mm，孔（井）深不宜超过300m。—202357.2.2可采用海带、膨胀橡胶、气囊封隔器、自封式皮碗封隔器等止水。7.2.3止水封隔器安装在抽水目的层上下隔水层位置，抽水设备安装在目的层滤水管段位置，分为下、中、上三种安装方式,参见附录D中D.1。7.2.4自动水位监测仪安装在目的层和非目的层，实时记录、传输水位和水温变化情况、检验止水效果。抽水设备安装在非目的层7.3.1适用井管外径为127mm～273mm，孔（井）深不宜超过1800m。7.3.2可采用压缩橡胶塞封隔器、气囊封隔器、自封式皮碗封隔器、双packer系统等止水。7.3.3采用压缩橡胶塞封隔器止水，下管时应在管内设置止水座环（内台阶），利用钻杆将止水装置送入管内预定位置，在止水座环推力和重力作用下压缩止水胶塞，实现封隔止水。地下水由滤水管、导水管道进入下泵段，安装抽水设备进行抽水试验,参见附录D中D.2。7.3.4采用气囊封隔器、双packer系统止水，止水封隔器安装在抽水目的层上下隔水层位置，抽水设备安装在泵室管内,参见附录D中D.3。7.3.5止水装置、抽水设备安装完成后，检验确认抽水设备运转、数据传送、止水效果可靠后开始抽水。解封7.4.1抽水结束后，采用海带、膨胀橡胶、自封式皮碗封隔器等止水的可直接上提解封。7.4.2采用气囊封隔器止水的放气泄压解封。7.4.3采用压缩橡胶塞封隔器止水的，下入钻具打捞止水装置上提解封。—20236AA附录A（资料性）水文水井常用孔（井）身结构表A.1给出了水文水井常用孔（井）身结构。表A.1水文水井常用孔（井）身结构水井类型含水层类型井深（m）滤水管类型钻孔孔径（mm）井管外径（mm