1. 井口装置
1.井口安装
地热井井口装置及基础设备的设计、安装除了保证质量,满足用户利用需要外,还要保证整个系统的严格密闭,杜绝空气侵入,防止井管和泵管被腐蚀。因为当密封不严时,井口瞬时产生负压吸入空气,大量氧气驻留在井口至动静水位的井筒空间内,即使被人们判定为不具有腐蚀或轻微腐蚀的地热流体,由于存在溶解氧和温度较高等原因,实际生产中也具有一定的腐蚀性。井管腐蚀后会产生上部低温水混入、井孔变形,减少地热井的使用寿命;泵管锈蚀后,在机械震动力的作用下,大量的锈片脱落聚集沉淀至井底,堵塞滤水管网和局部地层,造成开采、回灌效果不佳。金属腐蚀严重时会发生井管和泵管断裂、地热井报废等后果。
图4-26 全地下式井泵房建筑示意图(单位:mm)
考虑到地热井井口应具备防腐、防垢、密封等功能,井口装置应选用具有抗地热流体腐蚀性的材料,结构设计应考虑井管的热胀冷缩,与井管的连接应采用填料密封套接,并应具有良好的密封性能,不宜采用井管与井口装置直接连接方式。地热井成井后井管留置在地面以上的高度以500~1000mm为宜,泵室部分的倾斜度不得超过1.5°,泵室管外应设置有保护套管,护套直径依井管直径确定,与井管之间的间距以10~20mm为宜,材质宜采用无缝套管,选料总长度应不小于1200mm,留置在地面以上的高度应不小于400mm(图4-28),安装时必须保证水平、牢固、密封。开采井的输水泵管或回灌井的回灌水管宜选用直径不小于φ150mm、符合API标准的全密封无缝钢管的石油套管或不锈钢管,同时进行严格的防腐、防垢处理。
图4-27 典型地热利用系统热力站房建筑示意图
针对图4-28开采井口装置需要说明的是:
1)本构件适用于自流与泵抽公用型井口,井口闭井压力小于1.5MPa;
2)井管应为无缝标准井管,本图以井管外径377mm为例;
3)构件安装适应保证系统安装工艺要求;
4)活动盲孔为水位监测孔,水位测量后应及时封住,防止大量空气进入地热管。
2.地热井提水设备
地热井提水设备选型原则及提水设备要求:地热井主要提水设备为井用耐热潜水电泵。选型原则是根据地热水的水质、水量、水温、动水位、静水位、井口出水压力要求等确定。其中水质决定泵的材质;其他几种参数则决定泵的参数。
3.除砂器
由于绝大多数的固体悬浮物质是由抽出的流动水体携带到地表的,因此在开采井井口需设置除砂设备,抽出流体经过除砂处理,方可保证地热流体中裹携的岩屑微粒、细砂颗粒或其他细小颗粒不被传输到循环系统管路和回灌井内。而且除砂器的设置也可在一定程度上减轻回灌系统过滤器的工作负担。
除砂器的选型、精度应根据地热井所揭露热储层岩性、流体质量来设计和确定。天津市地热利用系统中多采用旋流式除砂器,其井口除砂效率见表4-12。从表中数据可以分析得出,颗粒直径越小,单纯采用除砂器的效果就越差,特别是当粒径范围小于0.08mm时,除砂效果仅为15%。这表明采用旋流式除砂器除砂能力的极限是由于采用机械设备的原因,要想达到稳定、保证粒径范围要求,还应配备高精度的过滤装置。
图4-28 地热井标准井口装置基础设施图
表4-12 不同颗粒直径的除砂率
2. 什么是控制井内流体和井口压力实施油气井压力控制技术的可靠而必要的设备
井控设备。
《井控设备》较详细地论述了井控专用设备——各种井口防喷器、控制装置、节流压井管汇、钻具内防喷工具、钻井液气体分离器与自动灌注钻井液装置的功用及技术规范,并介绍了设备的安装与试压及常规检查工作。对于那些具有双重“身份”的井控设施,如加重钻井液装置、泥浆罐液面监测仪等,《井控设备》不再介绍。鉴于我国陆上钻井所用防喷器及其控制装置多为国内生产,国产标准节流压井管汇亦渐普及,因此,《井控设备》以阐述国产设备为主要内容。《井控设备》是钻井工程人员取得井控操作合格证的专用培训教材,同时也可作为石油院校相关专业师生的参考书。
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4. 路基常用的地下排水设施有哪些,地下排水的特点是什么
一、路基常用的地下排水设施
1、暗沟
暗沟是设置在地面以下引导水流的沟渠,其本身不起渗水、汇水的作用,因此暗沟的主要作用是把路基范同内的泉水或渗沟所拦截的水流,排到路基范围之外暗沟一般根据地下排水需求合理设置,其断面一般采用矩形,多采用砌石盖板结构,板顶填土不小于50cm。
暗沟底部应保持一定纵坡以利排水,防止淤塞。
2、渗沟
渗沟主要用来降低地下水位,汇集和拦截流向路基的地下水,并将其排出路基范围之外?它是公路路基最常见的一种地下排水沟渠,尤其适用于地下水埋藏不深、渗透量不大和土层不够稳定的地段。
根据地下水位分布情况,渗沟可设置在边沟、路肩、路基中线以下或路基上侧山坡适当位置,但渗沟沟底必须设在不透水层。
渗沟由碎(砾)石或管(洞)排水层,反滤层和封闭层所组成。根据排水层的形式,渗沟可分为三种:填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟。渗沟走向应尽可能与地下水流相互垂直。渗沟出口必须排水通畅。
3、渗井
渗井属于立式地下排水构造,当地下存在多层含水层,其中影响路基的上部含水层较薄,排水量不大,且平式渗沟难以布置时,可采用立式竖向排水,设置渗井,穿过不透水层,将路基范围内的上层地下水。引入更深的含水层中去,以降低上层的地下水位或全部予以排除。
渗井直径一般多为0.5~0.6m,距离路基坡脚不小于10m。
二、地下排水设计的特点
(1)在地下水危及路基稳定(包括整体稳定和局部稳定)或者严重影响路基强度的情况下,应根据具体情况采取拦截、旁引、排除含水层的地下水,降低地下水位或疏干坡体内地下水等措施。
(2)进行地下水排水设计前,应进行野外工程地质和水文地质调查、勘探和测试,摸清地下水的类型和补给来源、地下水的活动规律以及有关水文地质参数。
(3)在排除地下水的同时,应采取措施防止地表水下渗而造成对地下水的补给,也不允许将地表水排放人地下排水设施内。
(4)地下排水沟管应尽可能采用较大的纵坡,在出水口端应加大纵坡坡度.其最小纵坡坡度一般不宜小于0.50% ;条件困难时,主沟的最小纵坡不得小于0.25% ,支沟的最小坡度不得小于0.20% 。
(5)地下排水沟管的出水口间距不宜大于300m,并应妥善处理出水口的排水通道,防止出现漫流或冲刷山坡坡面。可以允许将地下水排放到路界地表排水系统中,但出水口处的地下水必须处于无压状态。
(6)地下排水沟管的上游端头应设置45°倾角与地面清扫、疏通井管;在中间段的管道交汇处、转向处、管径或坡度变换处,应设置竖直的检查井管,其最大间距不得超过150 m。
(4)井口设备设施有什么意思扩展阅读:
地面排水结构物:
地面排水设施是用来汇集路基范围之内和流向路基的少量地面水,并把它排泄出路基范围以外,防止其漫流、滞积或下渗的排水构造物的总称。
1、边沟
边沟一般没置在路堑、矮路基、零填零挖路基以及陡坡路基边缘外侧或坡脚外侧,主要用来汇积和排泄路基及其边坡表面的自然降水。
2、截水沟
在路堑或挖方路基坡顶以外的自然坡面上,为了拦截自然坡面的径流,使其不致沿着边坡流入路堑或挖方路基内,必须设置与绝大多数地表水流方向垂直的水沟,称为截水沟,截水沟的主要作用是保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。
3、排水沟
排水沟的主要作用是引水,是将路基范围内各种水源的水流(如边沟、截水沟及取土坑和路基附近积水等),引至桥涵或路基范围以外的指定地点。
4、跌水和急流槽
在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯,水流呈瀑布状自由跌落式通过的沟槽称为跌水:其作用是在较短的距离内,降低水流流速,消减水流能量 在陡坡或深沟地段设置的坡底较陡、水流不离开槽底的沟槽称为急流槽,其作用是将上下游水位差较大的水流引至桥涵进口或路基下方。