水力喷射 — 综述

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水力喷射是基于水循环和水压原理的一种方法。与生成淤泥相反,这一方法是将水泵到钻管下方,将“泥浆”(水与钻屑)向上输送至钻管和井壁之间的井眼中。并且,运用马达泵来获得适当的水流。钻管可只有一端有开口,或者可以增加一个钻头。可使用部分或完全转动的钻管。也可在水中加增稠剂(添加剂),防止洞口塌陷并减少作业用水(钻井液)的流失。

水力喷射法的使用方式多样。最简易的是利用马达泵制造水压,将塑料管压下(不用钻头或旋转,而利用水流将沙子喷射上来),但深度有限(无钻头或可伸长的管子)。其它方法利用了可伸长的塑料管或电镀管,使用钻头,且在钻井中进行旋转。使用这些方法,可以达到更深的深度。

适宜条件

手动旋转的水力喷射法
典型钻头

适用于粘着力弱的沙和淤泥。手动水力喷射法通常适用的最深深度为35米。


优势 不足
- 在细砂或中粒砂的地质构造中,钻井很快。
- 通常仅限用于沙质土壤。虽然也可以穿透软质黏土,但是速度非常慢,而且粗碎石及其它透水性强的物质(地质构造中的裂隙)会导致钻井用水流失,因而无法钻井。由于水压作用,井眼会保持敞开。为了防止塌陷,利用液体钻取的井眼在整个钻井和装井过程中必须保持满水状态。

- 钻井点需要大量的作业用水(每小时数桶200升的水)。钻井和装井需要在同一天完成。如果留下井眼敞开过夜则很可能有塌陷的危险。
- 使用大量水、利用钻井液更深入钻井,及运用马达泵都会使设备成本相对高昂。

建造、运作与维护

水力喷射法。图片来源:WEDC.

除了马达泵和一些阀门外,所有的钻井设备都由当地生产。

实地经验

水力喷射法主要用于尼日尔、乍得、马达加斯加、尼日利亚、塞内加尔、布基纳法索、乌干达、肯尼亚、苏丹、贝宁、斯里兰卡和一些西方国家。

指南、视频与链接

  • 指南 关于冲击钻井、筑井与制造工具. Cliff Missen, Wellspring Africa(非洲泉源组织),第四稿.
  • 浅井. DHV顾问工程师,1978.
  • 用手动泵钻取井眼. Peter Wurzel, SKAT 瑞士,2001 — 这是一本关于水文地质学、修建水井、钻井技术与扩井工程的书.
  • 关于喷射钻井的大量文章. Rural Water Supply Network(农村给水组织).
  • PAT-钻井 — 发动机驱动的钻井设备与小型机器.

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