范文一：单井出水量计算

大口井单井出水量的估算

1、 参数选择:

(1)、渗透系数选自供水水文地质手册(第二册)P6，表1-1-17砾石夹砂，K=100~200米/日;

(2)、影响半径同上述手册P272，表1-6-6;R=300~400米。

2、河床无水时出水量的计算

采用完整式:

单侧进水的完整式集水量按Q=LK = LK

3其中，Q——为集水量m;

I——为潜水降落曲线的平均水力坡度0.017;

K——为含水层渗透系数，单位:m/d;K=150m/d

H——为含水层厚度，单位:m;H=5m

L——为集水段的长度，单位:m;L=100m

h——为集水廊道外侧水层厚度，单位:m; 0

h=(0.15~0.3)H=0.15×5=0.75m 0

R——为影响半径，单位:m;R=300m

(资料来源:水资源开发利用工程，主编刘福臣，化学工业出版社) 计算如下:

Q= LK

=100×150××0.017

=15000×2.9×0.017

3= 733.125m

3q=733.125?24=30.6 m/小时

根据1997年地质出版社，供水水文地质手册编写组编写的供水水文地质手

册(第二册P)常用地下取水构筑适用条件及经验数据，推荐的条件和数据如290

下:

大口井:直径2~12米，深度3~20米;

含水层分布类型:河谷、漫滩、阶地、平原、盆地、局部岩石、溶区;

岩性特征:中细纱、粗砂、卵砾石层;

地下水埋深:0~12米;

渗透系数:20~300米/日;

含水层厚度一般大于3~4米;

3单井出水量一般为5000~10000m/日

规划设计的大口井条件和手册推荐的环境条件很相似，我们计算的单井出水量远小于手册推荐的单井出水量，因此认为该数据是基本安全的。

范文二：按出水量计算打井合同

工程承包合同

甲方：xxxxxx 有限公司 （发包方） 合同编号：

乙方：xxxx （承包方） 签订地点： 采购科

甲方现将养殖公司钻井工程承包给乙方施工，为确保工程顺利施工完成，根据《中华人民共和国经济合同法》及其他法律、行政法规等的相关规定，经双方协商同意，就工程有关事宜达成如下协议，以便共同遵守：

一、工程名称：钻井

二、工程地点：xxx 养殖场

三、1、质量标准及要求：根据甲方要求施工，乙方自行选井位，深井使用的材料（护壁管、抽水泵、抽水管、电缆、钢丝绳、电控箱、流量计等）甲方均按乙方提供的型号、规格购买，费用由甲方承担。每施工完一口井后1日内进行水量验收，乙方承诺单井保出水量≥5立方米/小时以上，水量不低于5立方米/小时即为合格； 单井出水量低于5立方米/小时不予付款。乙方对水井只负责施工和安装，水质质量乙方不承担风险。

2、乙方选址井位的场地直线距离不超出甲方养殖场1公里以内，由甲方负责全部的征地工作，并保证能让乙方的运输车辆、设备能够顺利进场，并且

四、工程量及工程报价：甲方要求一天24小时需求水量400立方米以上，甲方按井口数量不超出3口井24小时内的总出水量计算，出水量高于400立方米，按400立方米计算。水量单价甲方按每立方米750元付给乙方；甲方要求单井出水量≥5立方米才符合验收标准，小于3立方米的不列入验收范围。甲方要求乙方达到验收标准的井口数量控制在3口以内，按3口井24小时的实际总出水量付款给乙方，钻井工程每完工一口井就在井口5米范围内装水表试抽水，甲乙双方现场连续抽24小时测试出水量，核对好出水量并双方代表人签字确认。以上报价均为人民币且含税。

五、工期要求：自双方签订合同之日起15天内设备到达甲方施工场所(因天气、征地等原因工期可顺延) ，设备进场之日起30天内完工。

六、1、工程验收：该工程完工后即日乙方应通知甲方对工程进行验收，甲方组织有关人员按照本合同约定的质量标准要求进行验收。验收合格的，甲方应出具书面的验收合格通知书；对工程质量有异议的，甲方应在2个工作日内以书面形式向乙方提出异议及整改要求，乙方应在收到甲方的异议后2个工作 负责设备进场前施工场地的平整，协助解决乙方施工的用水需求。

范文三：增加地热井出水量和提高井口水温的方法评述

增加地热井出水量和

提高井口水温的方法评述 Ξ李曦滨

()中煤水文地质工程地质勘查院 ,河北邯郸

摘 要 地热作为一种高效 、洁净的能源 ,在经济建设和人民生活中具有重要作用 。通过对某

地热深井在井内进行了多种方法处理 ,如 : 换浆洗井 、酸化及二氧化碳洗井 、井内爆破等多种方

法 ,在增加井内出水量 、提高井口出水温度等方面取得了一定的效果 。现将各种处理方法加以

总结 ,以为今后地热深井开发积累经验和提供借鉴 。

关键词 地热井 增加水量 处理方法

地热作为一种高效 、洁净的能源 ,当前在经济建设和人民生活中发挥着重要的作用 ,一些发达国家已将地热资源作为主要的能源资源 ,大力提倡和开发 ,如冰岛 ,其国家的 90 %能 源依靠地热资源 ,取得了良好的经济和环保效益 。华北平原的地热资源十分丰富 ,但开发利 用程度不高 ,目前开采程度较高的地区仅限于京 、津 、廊坊等地 ,主要是受地质条件和开采条

件的限制 ,由于隔热 、保温层埋深大 ,主要含水层为第三系馆陶组和明化镇组及寒武 - 奥陶系灰岩 ,深度超千米 ,因而开采施工难度和工程造价较高 。由于地热井成井施工大多采用无 芯钻进 、泥浆护壁 、正反循环的施工工艺 ,含水层的孔隙 、裂隙易被岩屑 、泥浆堵塞 ,直接造成 井内出水量减少及出水温度降低 。同时 ,钻孔深度大 ,含水层埋藏深 ,水头压力高 ,使得洗井 和井内处理难度极大 。一旦成井后未达到预计设计效果 ,将给地热井的开发单位和施工单

位造成经济损失 。因此 ,如何采用合理的井内处理方法 ,最大限度地增加出水量 ,提高出水

温度是当前地热井勘探开发亟待解决的问题 。

通过在某地地热井勘探开发施工中 , 对井深 1 458 m 的自流井采用了多种处理方法进 行井内处理 ,在此加以总结 ,以便为今后地热井勘探开发积累经验和提供借鉴 。

1 热井地质条件及成井情况

该地热井位于陕西关中盆地内 ,由于断陷盆地的地质作用 ,隔热盖层及主要含水层埋 藏 ,主要储热含水层位于中生界下白垩统志丹群的李洼峡组 、和尚铺组及三桥组 ,主要含水 岩系为紫红 、褐红色砂砾岩及粗 - 粉砂岩 ,裂隙含水类型 。终孔层位为变质岩系 。其终孔深

ΦΦΦ度为 1 958 . 25 m ,开孔口径为311 mm ;18,544 . 96 m ,口径为244 mm ,终孔口径为190

Φmm 。上部封孔深度为 544 . 6 m ,口径219 m ,为水泥封闭止水 ,漏水深度为 942,988 m ,地 层条件及钻孔结构见图 1 。

2 孔内处理方法及效果

2 . 1 换浆洗井

泥浆是粘土和水组成的胶体混合物 ,它在井

孔施工中起固壁 、携带岩屑 、冷却钻头 、润滑钻具

等作用 。在钻进过程中 , 由于压差的作用 , 泥浆

中的水和粘土颗粒很容易沿含水层的孔隙和裂

隙侵入含水层 , 粘土侵入含水层的深度有时可达

20,30 mm 。在裂隙发育的含水层 ,粘土侵入的

深度甚至超过上述数据 , 并且形成泥皮 , 影响井

孔的出水量 ,因此 ,洗井的第一步首先必须换浆 ,

降低浆体的密度 ,使含水层的水释放出来 。 本

次施工泥 浆 为 低 固 相 聚 丙 烯 酰 胺 泥 浆

( ) PAM,施工中采用大泵量清水正循环 , 使泥浆

从井口返出 , 从上至下逐渐加深 , 该井通过换浆 图 1 地层条件及钻孔结构示意图3 洗井后 ,井内开始自流 ,流量为 3 m/ h ,达到了一 Fig. 1 Schematic diagram showing t he

定的效果 。co nditio n of st rata and borehole st ruct ure 2 . 2 酸化及化学药品洗井

换浆后降低了井孔泥浆的密度及比重 ,由于施工过程中孔壁内形成了较厚的泥皮保护层 ,影响了井内出水量 ,未达到预期出水效果 ,采用酸化及化学药品洗井能减少机械洗井的 工作量 ,并可缩短洗井时间 ,因而 ,本次处理采用了酸化和化学药品洗井方法 。

() 1用盐酸处理井孔 能使井孔的直径增加 ,使含水层中的裂隙和孔隙扩张 ,把那些巨 大的含水裂隙或距井口很近的但未被钻穿的含水层与井孔联通起来 ,使得井孔的涌水量大 大增加 。

) ) ( () ( 2化学药品洗井 将一定数量的焦磷酸钠 NaPO?HO碱性与钻孔的泥浆混 2 2 7 2

合 ,使钻孔的泥皮破坏 。因配制泥浆的粘土多为高岭土和蒙脱石等 ,其中高岭土为酸性 ,当

( ) 焦磷酸钠与之混合将产生硅酸钠 NaSiO; 蒙脱石也属酸性 ,与焦磷酸钠混合将产生铝酸 2 2

() 钠 Na Al O H, 随即溶于水中而使泥皮分散 ,从而起到破坏孔隙泥皮的作用 ,进而增加井 4

内出水量 。

( 洗井时 ,采用泥浆泵注入法 ,将酸及化学药品注入到约为 980 m 的深处 ,盐酸 2t 浓度

) () 为 30 . 5 %;焦磷酸钠 0 . 5 t 浓度为 5 %,10 %。通过泥浆泵经钻杆注入预定深度 ,最下端

一根钻杆最好带活塞垫 ,供钻杆的上下活动冲力将药品及酸压入外侧孔壁内 ,注入结束后 ,进行密封加压静止浸泡 24 h 以上 ,以使酸及药品充分发挥作用 。 经过以上

洗井作用后 ,再经大泵量正循环洗井 ,井内水量增加约 50 % 。

2 . 3 活塞洗井

为了进一步清洁孔壁 ,并增加出水量 ,在处理过程中采用了活塞洗井同时加带钢丝毛刷 的方法 ,用以清除井内泥浆 ,破坏泥皮 ,抽出含水层中的泥土 、细岩粉及渗入含水层的泥浆 ,

以增大井孔周围的渗透性 ,使井达到正常的出水量 。

地 球 学 报 ———中国地质科学院院报 218 2000 年

() 活塞采用铁制活塞 ,系在钻杆上安装一组或二组胶皮板 轮胎胶皮,用 2 块铁制法兰盘

夹紧 ,一般要比孔径小 20 mm ,用螺母固定 ,活塞内部有带移动的活口 ,上部装有加重钻杆 ,

下端带有用钢丝绳制作的毛刷 。

处理时先自第一含水层开始 ,拉清一层 ,再拉第二层 ,当提升活塞时 ,活塞上面的水随之 上升 ,而井孔下部形成较高的真空 ,井外的水急速流入井内 ,如此反复强烈冲洗 ,堵塞的泥砂 一般均能抽出井外 。活塞在井内停留时间不易过长 。本次施工处理自井口至孔底进行拉 刷 ,每一单根拉 10 个回次 ,循环过程中循环液变黑泥 ,自井口返出较多岩粉 ,起到了较好的 效果 。

2 . 4 井内高压水枪射流处理

为配合活塞洗井 ,处理中还采用了高压射流洗井 ,利用具有 2 M Pa 的压力将清水通过 滤管射向孔壁 ,从而使含水层中渗入的泥浆及岩粉得到清洁 ,效果十分显著 。

Φ高压射流处理时 ,流速超过 30 m/ s ,压力为 2 M Pa ,钻杆为114 mm ,喷射管为 8,10 个喷嘴 ,喷嘴下部装有棕皮活塞 。喷射洗井后 ,可将活塞上下提拉 ,以形成局部负压 ,达到清 洁孔隙 、裂隙中岩粉的作用 。

2 . 5 二氧化碳洗井

由于该地热井深度较大 , 主要含水层位于 900,1 000 m ,机械洗井处理较为困难 ,采取

( ) 以上几种方法后取得了一定效果 ,但并没有达到预计的效果 水量 、水温等,进而采用二氧

化碳洗井并配合注酸洗井处理 。

二氧化碳洗井处理是利用二氧化碳的物理形态造成井内的压力变化并使强力水流喷出 井外 。处理时将高压液态二氧化碳压入井内的钻杆 ,自钻杆底部喷出 ,由于液态本身的高压 液态 、二氧化碳气化时膨胀和气水混合后密度变小等因素的作用 ,使井内水迅速上升而喷出

井外 ,此时含水层中的水由于受负压作用迅速涌入井内 ,井内的泥砂 、岩屑也随之喷出井外 。

对基岩裂隙井 ,如辅以酸化以加剧化学反应的作用 ,能使裂隙中的出水量增加 ,同时由于气

水混合流向上冲击岩面裂隙 ,可使夹杂在裂隙

中的充填物涌出 ,井的涌水量有明显的增加 。

本次二氧化碳洗井处理 , 现场设备安装如

图 2 ,设备主要由二氧化碳钢瓶高压管路系统

及送气钻具组成 , 二氧化碳单瓶 25 kg ,压力为

7 M Pa , 经管孔后为 40 M Pa 。第一组注入 7

瓶 ,深度为 357 m , 送气后未形成喷出 ,后提升

钻具 ,经约半小时后形成喷流 ,喷高为 30 m ;第

二组注入 6 瓶后立即喷出 , 喷高为 20 m ; 第 3 图 2 二氧化碳洗井设备安装组注入 7 瓶后立即喷出 。3 组井喷后 ,水位恢 Fig. 2 Plan showing t he installatio n of t he

复时间逐渐加快 , 表明部分孔隙裂隙洗开 , 水 equip ment wishing t he well wit h CO 2

量得到增加 。 1 - 压力表 ;2 - 高压阀门 ;3 - 管汇 ;

4 - 高压软管 ;5 - 高压硬管 ;6 - 二氧化碳井层 ; 另外 ,在二氧化碳洗井的同时 ,配合酸化7 - 三通 ;8 - 钻杆 ;9 - 井孔 洗井 , 注酸的数量依井孔的口径 、出水量及含

二氧化碳洗井主要适用于以基岩孔隙 、裂隙和岩溶含水类

型 。因其中有较多充填物 , 采用二氧化碳配合酸化效果较好 。 另对于采用机械处理如空压机活塞 、射流等方法处理后 ,出水 量仍低于设计要求时 ,可用二氧化碳洗井 。

2 . 6 井内爆破

本次地热井由于主要含水层埋藏深度大 ,又为自流井 , 水 头压力高 ,主要含水层的洗井处理难度大 ,为尽可能地增加出

水量 ,此次处理还应用了井内爆破以增加井内水量 ,其主要作

用 : ?增大井孔直径 ,增加进水面积 ,尤其以砂岩为主的孔隙 、 裂隙含水层 ,同时通过爆破扩展孔隙 、裂隙的延伸 ; ?可破坏泥 浆 、细砂 、岩粉颗粒的堵塞现象 。

爆破的位置深度则利用电测井资料提供的主要含水层段

的深度 ,如果测井资料受井温较高的影响 ,曲线效果不好 ,可采 爆破器的放置位置 图 3 用在钻进过程中井液消耗量大的深度位置进行井内爆破 。爆 Fig. 3 Positio n of t he exploder 破器的放置位置见图 3 。

Φ 爆破选用的爆破器材料为 127 mm 的无缝钢管 ,管长为

1 . 0 m ,管壁厚 8 mm ,为使井内爆破均匀分布 ,在管壁外均匀刻 有纵横细槽 ,槽深不大于 4 mm ,刻槽深度必须均匀 。由于爆破 深度在 940,980 m ,水压力较大 ,如刻槽深度过大或不均匀 ,或 接头封闭不好 , 都将造成爆破失败 。在爆破之前 , 需进行爆破 试验 ,将爆破器装入砂粒 ,密封后下至预定深度 ,以检查其爆破 器抵抗水压力的能力 。在该井孔两次试验爆破中 ,由于刻槽过 深或刻槽不均匀 ,爆破器原预定 970 m ,在下至 720 m 时爆破器 即被水压力压破 , 造成试验失败 。因此 , 爆破器的外皮材料及 壁厚在地热深井处理中起着非常重要的作用 ,壁薄则不能抵抗 水压力 ,壁厚则不能发挥爆破效果 ,如何确定壁厚 ,必须通过试

() 验及深度 水头压力综合后加以确定 。

爆破器的结构如图 4 。炸药一般选用硝铵或铵锑炸药 ,其

图 4 爆破器结构 对热机械作用敏感度不大 ,撞击摩擦不爆炸 ,使用时搓成粉末 ,St ruct ure of exploder Fig. 4 装入后用小木棒捣实 。雷管一般选用带防水脚线低压电雷管 、

发火电流为 0 . 5,1 . 5 A ,以 360 V 火线引爆 。电线选用钢丝加强的三铜四钢的双包线 ,电线必须严格检查绝缘皮 ,由于爆破深度较大 ,电线较长 ,电线的电阻较大 ,应与安放的雷管数 量很好配合 ,否则因电阻过大不易引爆 。

1 爆破半径和炸药的关系可用下列公式计算:

R 3 Q = 8 . 3 Kabc

式中 : Q ———需用炸药量/ kg ; R ———最大破坏半径/ m ,一般为 1,3 m ; a ———爆破器外

( 皮材料系数 ,一般为 1 ; b ———取决于井孔直径与爆破器直径差 A 的系数 A = 25 mm 时 , b

地 球 学 报 ———中国地质科学院院报 220 2000 年

( ) = 0 . 95 ; A = 50 mm 时 , b = 0 . 85 ; A = 80 mm 时 , b = 0 . 6; c ———岩石抵抗破坏能力系数 石

) 灰岩为0 . 5 , 砂岩为0 . 8 ; K ———炸药爆炸力量系数 , 硝化甘油 K = 1 . 5 ,硝铵 K = 0 . 8 ,1 . 2 。 地热爆破情况及效

果 :

第一次爆破深度为 967 m , 炸药 12 kg ,电雷管 4 组 ,引爆成功后 ,水柱喷高为 15 m 。下 入钻杆清扫炮弹皮 ,从钻杆中涌水 ,井口水温也从 32 ?提高到 35 . 5 ?,效果明显 。

第二次爆破深度为 980 m ,爆破成功 ,水柱喷高 10 m ,水量 、水温又有所增加 。 第三次

爆破深度为 944 m ,炸药是 22 kg ,水柱高 15 m ,爆破后 ,水位恢复加快 ,扫炮弹皮

时加大水量循环 ,有较多的粉岩细颗粒返出 ,水量也有所增加 。

通过井内爆破 ,达到了一定的预期效果 ,水量 、水温均提高 50 % ,取得了成功 。

3 结论

此次施工的地热深井 , 深度为 1 458 m ,由于施工采用牙轮无芯钻进 ,泥浆护壁 ,加之该

地区主要含水层为下白垩系志丹群的红色砂岩 、砂砾岩 ,岩性以孔隙 、裂隙为主 ,富水性中2 等,因而 ,施工后多数孔隙 、裂隙被泥球 、岩屑堵塞 ,成井后的自流水量较小 。通过对其后

期的井内处理 ,采用了换浆 、酸化及化学药品洗井 、活塞洗井 、井内高压射流洗井 、二氧化碳洗井及井内爆破等多种手段处理方法 ,在一定程度上增加了水量 ,提高了出水温度 ,处理效 果较好 。

华北地区地热资源丰富 ,但大多数地热井深度超千米 ,主要含水层 、热储层深埋 ,同时上 第三系明化镇组和馆陶组也主要以砂岩 、中 - 细砂岩为主 ,为孔隙 、裂隙含水类型 ,富水性中

等 ,对于施工以牙轮无芯钻进成井的地热井 ,普遍都存在着洗井 、井内处理的问题 。通过对

某地热深井的井内处理方法加以总结 ,可为今后地热深井井内处理积累经验和提供借鉴 。

参 考 文 献

1 刘瑞祺 ,张长舟. 钻探成井工艺. 水文地质钻探钻井工程实用技术手册. 北京 :地质出版社. 1992 .( ) 2 4. 北京水文队. 北京的地下热矿水. 水文地质工程地质选辑北京 :地质出版社. 1975 .

A Revie w on Wa ys to Increa se Discharge an d Ra ise Water

Temperature of Deep Geothermal Well s

Li Xibin

( )Hy d rogeological Ex plorat ion I nst i t ute , Chi na A d m i nist rat ion of Coal Geology , Ha n da n , Hebei Abstract In t his paper , so me ways to increase discharge and raise water temperat ure of deep geot her nal well are discussed.

Key words deep geot her mal well increase of dischange way of t reat ment

范文四：单井出水量计算富水性计算程序

单 井 涌 水 量 换 算

统一口径、统一降深单井涌水量换算公式

1、Q大=Q实×(1+D大÷D实)÷2 (小换大)

Q小=2×Q实÷(1+D实÷D小) (大换小)

(D大＞D实＞D小)

2、QS2=[(2H-S2)·S2·QS1]÷[(2H-S1)·S1]

其中:QS1为Q大或Q小,是据口径大小任选其一;

例如:当实际口径大需换算口径小时用Q小,即用大换小程序。当实际口径小需换算口径大时用 D--口径(m);QS1--Q大或Q小,用其 H--含水层厚度(m);QS2--最终换算涌水量 S1--实际降深(m);D大、D小--定口径(一 S2--换算降深(m)[浅层5m,深层15m];

小换大

编号Q实D统一D实Q大H 21.80.220.1365683.2264S推355S实Q推22.16209.4532大换小

编号Q实D统一D实Q H 21.80.220.108701.8537S推12015S实Q推36.6318.1913大不换

编号Q实Q实/天H 24576S推4015S实Q推备注7.581023.056

D小)

径小需换算口径大时用Q大，即小换大程序。QS1--Q大或Q小,用其一;

QS2--最终换算涌水量(m3/d);

D大、D小--定口径(一般为0.22m);

备注

备注

范文五：消防管道出水量计算公式

第8.3.1条第三款：室外消防给水管道的最小直径不应小于100mm 。

这一条的含义是：为保证室外消防给水管道有最低的消防用水量，规定室外消防给水管道的直径不小于100mm 。

新设计的消防管网的水压一般均超过20万Pa ，则管道的消防流量可按公式（5）计算：

式中：

Q=D2/2·V （6）

Q ——管道消防流量，L/S；

D ——管道直径，以英寸计，1英寸=25.4mm

V ——管道内水流速，m/s，枝状管道，V=1m/s计，环状管道V=1.5m/s计。 室外给水管道直径为100mm ，为枝状管道时，流量为Q ；为环状管道时，流量Q=D2/2·V（100mm 为4英寸，V=1m/s）=

42/2*1=8L/S；为环状管道时，流量Q= D2/2·V（100 mm为4英寸，V=1.5m/s）=42/2*1.5=12L/S

这样的流量（8—12L/S）仅够1支口径19mm 水枪用水，远远不能满足扑救初期火灾的要求。因此，在条件许可时，室外消防给水管道的直径不应小于150mm 。上海市规定设置消火栓的管道直径不应小于150mm 。室外管道直径为150mm 时，枝状管道的流量为；Q=D2/2·V=62/2*1=18L/S；环状管道的流量为；Q=D2/2·V=62/2*1.5=27L/S；这样可以满足2支口径

19mm 水枪用水或1支口径22mm 的带架水枪用水量。

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