机井报废与无害化处理技术规程

ICSXX.XXCCSXXX河DB13Technicalcodeofabandonandharmlessdisposalforwaterwelll河北省市场监督管理局发布IDB13/TXXXX—XXXX II 12规范性引用文件 13术语和定义 14基本规定 25机井报废条件判定 36报废机井无害化处理技术要求 36.1一般规定 36.2报废机井无害化处理方法的选用 36.3回填处理 46.4压力灌浆处理 56.5井口位置处理 67报废机井无害化处理验收 7附录A（资料性）机井报废与无害化处理资料表 8参考文献 12DB13/TXXXX—XXXX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。本文件由河北省水利厅提出。本文件由河北省水利厅归口。本文件起草单位：衡水市水利科学研究院、河北省水利科学研究院。本文件主要起草人：张金广、李虎、刘燕、朱永涛、孙健、张海森、宋以兴、徐玉龙、杨蒙、李源、李然、霍学平、刘金焕。1DB13/TXXXX—XXXX机井报废与无害化处理技术规程本文件规定了机井报废条件判定、报废机井无害化处理技术要求和验收内容。本文件适用于河北省境内各类机井报废及报废机井无害化处理。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。GB175通用硅酸盐水泥GB/T14848地下水质量标准GB50296管井技术规范GB/T50625机井技术规范CJJ/T13供水水文地质钻探与管井施工操作规程DZ/T0148水文水井地质钻探规程JGJ63混凝土用水标准SL/T62水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL564土坝灌浆技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1机井waterwell利用动力机械驱动水泵连续提水的水井。[来源：GB/T50625-2010，2.1.1]3.2管井tubewell井较深、井径较小，由井口、井壁管、过滤管及沉淀管组成的水井。稳定岩石段可无井管。[来源：GB/T50625-2010，2.1.2，有修改]3.3井管wellcasing井壁管、过滤管和沉淀管的总称。[来源：GB/T50625-2010，2.1.15]3.4过滤管filterpipe过滤器的骨架管。单独使用时，亦称过滤器。2DB13/TXXXX—XXXX[来源：GB50296-2014，2.1.17]3.5过滤器screenassembly位于开采段，起过滤水、挡砂和护壁作用的装置。[来源：GB/T50625-2010，2.1.17]3.6滤料gravelpack充填于过滤管与井壁环状间隙中有一定规格要求的圆粒状的滤水挡砂材料。[来源：GB50296-2014，2.1.24]3.7含水层aquifer能导水的饱水岩层。[来源：GB/T50625-2010，2.1.25]3.8地下水质量groundwaterquality地下水的物理、化学和生物性质的总称。[来源：GB/T14848-2017，3.1]3.9水井涌砂waterwellsand-gushing由于水井过滤器设计上的缺陷或井管损坏、开裂、折断以及年久失修等原因，而导致含水层中的细颗粒物质，随着抽水而不断进入水井的一种有害现象。[来源：GB/T14157-93，7.3.4.4]3.10回填处理backfilltreatment利用黏土球（块）对机井进行回填的封填机井处理方法。3.11压力灌浆处理pressuregroutingtreatmen利用灌浆泵压力及浆液自重，将水泥浆液或黏性土浆液注入到井管内空间和井管外周围空洞、空隙的封填机井处理方法。4基本规定4.1达到报废标准的机井，应及时进行报废。4.2机井报废后应及时进行无害化处理，防止地表污染物、污水通过报废机井进入地层中，造成地下水污染；防止各层位地下水相互串通；防止人、畜、物品坠入井下；防止地面塌陷等。以确保报废机井不会造成危害。4.3处理前，应了解井内水质状况，必要时提取水样进行化验。因长期停用、雨水或工业废水回灌等，造成井内存有污水或污染物的，应先捞除井内污染物，抽净井内污水，消除井内污染源后方可开始处理。4.4报废机井处理前，井台、井房、出水池及机泵、输变电设备、监控设备与防护设施等，应及时拆除并移离现场，尚具备一定使用价值的配套设备，应进行妥善处理。4.5机井按深度划分为浅井、中深井、深井和超深井，其深度范围值为：——浅井：深度小于100m；——中深井：深度大于等于100m，小于等于200m；3DB13/TXXXX—XXXX——深井：深度大于200m，小于等于1000m；——超深井：深度大于1000m。5机井报废条件判定5.1机井出现下列情况之一，且无法修复或修复价值较低时，判定为报废。a)因井管坏损及过滤器失效，致使机井出水含砂量超标。b)井内落入异物，致使机井无法正常使用。c)因过滤器被淤积掩埋或堵塞，造成机井出水量不足或无水。d)井内空间不能满足抽水设备下入要求，致使机井无法正常使用。e)地下水水位下降，致使机井出水量不足或干枯无水等。f)水质变差或遭受污染，不符合相关标准规定或使用要求。g)未能满足设计要求而废弃的新凿机井。5.2由于井位用地性质改变，失去功能的机井，判定为报废。5.3重要基础设施周边禁采区的取水井，如高速铁路路基两侧各200米范围内、桥梁地段两侧各100米范围内及南水北调工程保护范围内的机井，判定为报废。5.4政策法律规定永久关停的机井，判定为报废。5.5失去使用价值的监测井、降水井、回灌井、勘探井、实验（试验）井及热源机井等，判定为报废。6报废机井无害化处理技术要求6.1一般规定6.1.1报废机井处理应由具有相应钻井资质的单位承担，并应编制报废机井处理方案及应急处理方案。6.1.2报废机井处理前，应了解当地水文地质条件，收集有关成井资料及机井使用管理资料。6.1.3报废机井处理前应对报废机井进行检测，了解井内情况，如：井身结构、井管材质、静水位、过滤器类型、井管坏损、井内异物等。6.1.4地下水位以下井管不宜起拔，因井管起拔后，易形成孔壁坍塌蓬堵井孔现象，对下一步井孔封填处理造成困难。若必须起拔地下水位以下的井管，需在对机井进行压力灌浆处理后，并在井内浆液未凝固（或固结）前进行。因起拔井管造成的浆液面下降，应及时补充浆液。6.1.5在采用压力灌浆处理过程中，附近有同含水层抽水的机井时，应暂停抽水。施工期间应对距离较近的水井、蓄水池、地下室等地下构筑物进行观测，发现异常情况及时进行处置。6.1.6报废机井处理施工过程中应做好记录，各施工工序、检验工序均应有影像资料，并应建档保存。6.2报废机井无害化处理方法的选用6.2.1报废机井无害化处理方法分为回填处理和压力灌浆处理。6.2.2浅井、中深井，井深范围内各地层中的地下水质量为同一类时，宜采用回填处理。井深范围内各地层中的地下水质量非同一类时，宜采用压力灌浆处理。6.2.3深井，井深范围内各地层中的地下水质量为同一类时，宜采用压力灌浆处理。井深范围内各地层中的地下水质量非同一类时，应采用压力灌浆处理。6.2.4超深井应采用压力灌浆处理。6.2.5井管直径小于或等于168mm的管井，宜采用压力灌浆处理。6.2.6井壁管中落入异物，异物处自上而下通水能力较好，且过滤管有一定透水能力时，宜采用压力4DB13/TXXXX—XXXX灌浆处理。6.2.7周围有建筑物、构筑物、道路及重要管道，存在水井涌砂而导致井管周围出现空洞，对处理质量有沉降要求，且附近没有饮用水源井分布的报废机井，宜选用水泥-水玻璃双液压力灌浆处理。6.3回填处理6.3.1回填处理设计6.3.1.1回填处理用料应选用天然、无杂质和高塑性的黏土。6.3.1.2黏土应做成球状或块状，即为黏土球或黏土块，大小宜为20mm～40mm。6.3.1.3黏土球或黏土块的含水率应小于20%。6.3.1.4黏土球可为圆形、椭圆形或扁圆形，呈单粒完整状态，不应粘连和破碎。6.3.1.5在向井内填入黏土球（块）时，宜采用不同直径大小的黏土球（块）混合使用。6.3.1.6准备黏土球（块）的堆积体积宜为井内空间体积的1.3倍。6.3.2回填处理施工6.3.2.1向井内填入黏土球（块）时应缓慢均匀进行。在处理管井时，宜在井口水平放置孔径为黏土球（块）最大直径1.3倍～1.5倍的钢筋制网筛，黏土球（块）经网筛孔填入井内。6.3.2.2回填时宜将不同直径大小的黏土球（块）掺杂填入。6.3.2.3在黏土球（块）填入井内前，应进行堆积体积测量。每填入井内1m～2m厚度黏土球（块应测量一次深度，并及时校核数量。当发现填入数量及深度与计算有较大出入时，应及时找出原因并处理。6.3.2.4测量井内黏土球（块）深度时宜用测棒进行。测棒宜用圆钢制成，长0.5m～1m，重量应超过所用测绳总重量的一倍。6.3.2.5在测量填入井内黏土球（块）的深度时，应待填入的黏土球（块）完全下沉后再进行。黏土球在井中下沉速度可按照公式（1）进行估算。t=……………（1）υ=kdY−Y1)……………（2）Y式中：t——黏土球下沉时间（s）;H——黏土球预计下沉深度（m）;Υ——黏土球下沉速度（m/s），按照公式（2）计算；k——系数，根据黏土球形状近似球体程度，取值在0.35～0.40之间，球体时取最大值；d——黏土球直径（cm），取最大直径值;γ——黏土球的相对密度;γ1——井内水或泥浆的相对密度，采用井孔上下取样的平均值，可近似取值为1。6.3.2.6井内水位以上在填入黏土球（块）时，应及时回灌清水，始终保持井内水位埋深小于井内填入的黏土球（块）的埋深。6.3.2.7填入黏土球（块）至井口。6.3.2.8填入井内的黏土球（块）遇水崩解自重密实后，井内黏土球（块）顶面将会下降。填入黏土球（块）至井口48h后，检查井内黏土球（块）顶面埋深，若顶面埋深大于计划割除井管埋深时，应继续回填黏土球（块）至井管割除位置以上，且应保持井内水位埋深小于井内黏土球（块）顶面埋深。5DB13/TXXXX—XXXX6.4压力灌浆处理6.4.1压力灌浆处理设计6.4.1.1制浆材料应符合下列要求。a)可采用黏性土或水泥。黏性土的塑性指数应大于10，黏粒含量应大于20%，砂粒含量应小于30%，有机质含量应不大于2%。水泥宜选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，强度等级可为42.5级或以上，其质量应符合GB175的要求。b)制浆用水泥应妥善保存，严格防潮并缩短存放时间。不应使用受潮结块的水泥。c)在选用水泥-水玻璃双液压力灌浆处理时，浆液水玻璃含量宜为3%。d)制浆用水应符合《混凝土用水标准》JGJ63的规定。6.4.1.2浆液密度应符合下列要求。a)处理砂土类含水层机井时，浆液密度宜在1.5g/cm3～1.6g/cm3之间，水灰比宜在0.8～1.0之间。b)处理碎石土类、基岩含水层机井时，浆液密度宜大于1.6g/cm3。为防止浆液在含水层严重漏失，必要时可添加惰性堵漏材料，或使用水泥砂浆、膏状浆液。6.4.1.3预计用浆量可根据实际情况采用下列方法进行计算。a)估算法：在无法收集到成井资料时，可按照公式（3）估算。V=1.5V1 （3）b)体积合计法：在收集到成井资料时，可按照公式（4）计算。V=V1+V2+V3+V4 （4）式中：V——预计用浆量（m3V1——井管内体积（m3井管内的空间体积；V2——井管外滤料空隙体积（m3）：滤料体积和滤料空隙率的乘积，滤料空隙率一般为30%～40%；V3——过滤管管身空隙体积（m3过滤管表面积、过滤管壁厚及过滤管开孔率（或孔隙率）乘积；过滤管的开孔率（或孔隙率）可参照SL154-2013中4.3取值；V4——水井涌砂造成井管外的空洞体积（m3井管内淤积泥砂体积与水井抽水时抽至井外泥砂体积之和。6.4.1.4井口灌浆压力应符合下列规定。a)砂土类含水层的浅井、中深井不宜小于0.5MPa。b)砂土类含水层的深井、超深井宜在0.05MPa～0.5MPa之间，井壁管坏损漏洞位置或过滤管上端位置埋深小于200m时取最大值，埋深大于300m时取最小值。c)碎石土类、基岩含水层的机井不宜小于0.05MPa。6.4.1.5在井口灌浆压力升至0.05MPa前，灌浆流量不宜小于50L/min，在井口压力等于或大于0.05MPa后，应逐渐降低灌浆流量且不大于50L/min。6.4.1.6压力灌浆结束标准应符合下列规定。a）灌浆压力达到设计井口灌浆压力下，注入率不大于2L/min后屏浆30min，且屏浆期间平均注入率不大于2L/min，可结束灌浆，b)井管周围附近有冒浆现象时可结束灌浆。6DB13/TXXXX—XXXX6.4.2压力灌浆处理施工6.4.2.1报废机井过滤管已被淤积的泥砂全部掩埋时，应清出井内淤积的部分泥砂，清淤深度达到过滤管有明显的漏水现象为止。6.4.2.2井口密封装置应符合下列要求。a)井口密封装置可用铁板制作，焊接在井口上，亦可在井口以下采用水泥净浆或水泥砂浆浇筑密封塞制作。井口密封装置承受压力应大于井口设计灌浆压力的1.5倍以上。b)在采用水泥净浆或水泥砂浆浇筑密封塞时，应选用普通硅酸盐水泥，密封塞厚度不宜小于30cm，水泥净浆的水灰比宜在0.35～0.45之间，水泥砂浆的强度等级应不小于M5。c)制作安装井口密封装置时，密封装置上应设置装有阀门及接头的灌浆管、装有阀门的放气管、装有压力表的测压管，压力表的量程最大值宜为井口设计灌浆压力的2倍～2.5倍。6.4.2.3制浆应符合下列规定。a)制浆搅拌机和储浆搅拌机的技术性能应与所搅拌浆液的类型、特性相适应，保证能均匀、连续地拌制或搅动浆液。高速制浆搅拌机的搅拌转速应不小于12O0r/min。b)制浆搅拌机制浆能力不小于50L/min且应大于最大灌浆流量。c)在采用黏土制浆时，宜对黏土先进行浸泡、润涨，或采用高速制浆搅拌机搅拌，以充分分散黏土颗粒。d)黏性土浆液在灌浆前应通过36孔/cm2过滤筛过滤。e)制浆过程中浆液密度、输浆量应每小时检测1次。密度计的测量范围可为1.0g/cm3～2.0g/cm3，精度等级可为2.5。f)准备制浆量为预计用浆量的1.3倍～1.5倍。6.4.2.4压力灌浆应符合下列规定。a)灌浆泵额定流量不小于50L/min，额定压力大于井口设计灌浆压力1.5倍以上。b)灌浆泵出浆口应安设压力表。压力表的量程最大标值宜为最大灌浆压力的2倍～2.5倍。c)浆液管路应保证浆液流动畅通，并应能承受2倍的最大灌浆压力。灌浆泵至灌浆井口的输浆管长度不宜大于30m。灌注膏状浆液时灌浆管路直径宜大，长度宜短。d)用输浆管将灌浆泵和井口密封装置灌浆管接头进行连接，关闭放气管阀门、开启灌浆管阀门开始灌浆。e)灌浆必须连续进行，若因故中断，应及时处理尽快恢复灌浆。f)井内灌浆量达到预计用浆量的20%左右或井口灌浆压力升至0.05MPa时，打开放气管阀门，在放气管有排出浆液现象时，关闭放气管阀门。g)在达到压力灌浆结束标准后结束灌浆。6.4.2.5压力灌浆结束24h后，测量井内液面埋深，若因浆液泌水凝固（或析水固结）液面下降后的埋深大于计划割除顶部井管埋深时，用回填处理方法处理至计划割除井管深度。6.5井口位置处理6.5.1回填处理或压力灌浆处理施工后，应割除顶部的部分井管，割除深度应视报废机井处置后的土地用途而定，不宜小于地面以下1m。割除井管部分的井孔要用与附近地表相近的土质类型的土分层回填夯实至自然地表。井孔位置处理后的密实度应采用轻便触探法进行检测，其检测值不应低于孔口周围土体的检测值。7DB13/TXXXX—XXXX6.5.2具备条件的，应在井口中心位置做好清晰的固定标识。7报废机井无害化处理验收7.1报废机井无害化处理完毕，由有关部门进行质量验收。7.2机井产权单位提供申请机井报废基本情况表，参见附表A.1。7.3报废机井无害化处理验收时，施工单位应提交下列资料：a)报废机井无害化处理施工方案及应急处理方案；b)主要材料的合格证；c)施工单位资质证明；d)施工材料的配比、设计用量和实际用量；e)报废机井无害化处理工程质量评定表,参见附表A.2及附表A.3；f)施工记录、各工序影像资料及工程施工报告。7.4报废机井无害化处理验收应符合下列规定:a)施工材料符合设计和规程要求；b)施工材料实际用量达到设计要求；c)施工资料齐全；d)井口位置处理后的密实度不低于孔口周围土体的密实度；e)井口位置处应与周围地面齐平。7.5验收时应填写验收单，验收单宜参照附表A.4。7.6验收后，有关