如果你没有好水,你有什么其他资源都没用。确保良好的公共供水是任何城镇最基本但也是最重要的问题之一。像许多市政当局一样,路易斯安那州的巴吞鲁日。由于人口增长和城市扩张,美国的供水已达到极限。一些关于钻新井的创造性思维是解决这些限制的关键组成部分。

Bruce Duhe已经为Layne Christensen工作了超过25年,但他说在巴吞鲁日Lula大道附近建造一口“清道夫”井来支撑这口井是迄今为止他职业生涯中最具挑战性的项目。

在污染物和生产井之间放置清除井可以保护和延长生产井的寿命。工程师们平衡了清除井和生产井的抽水量,优化了可用淡水。在这种情况下,清除器可以抑制盐水向生产井的拉力,并确保饮用水保持可饮用。

巴吞鲁日水务公司(BWRC)是一家投资者所有的公用事业公司,成立于1888年。“巴吞鲁日的供水很好,”BRWC高级副总裁兼首席行政官海斯·欧文(Hays Owen)说。“这里的水很软,因为它流经天然岩石。”与该地区其他市政供水系统不同,BRWC从巴吞鲁日北部获得水,而不是从密西西比河。这里的水以其极好的口感而闻名,这在很大程度上可能要归功于它的水源来自南部山的蓄水层。

然而,早在20世纪30年代,一些人就注意到了盐水入侵。直到20世纪60年代,公共工程部官员发现海水侵蚀了巴吞鲁日东部1500英尺的砂层,才意识到这是一个问题。海水入侵是由于穿过巴吞鲁日的一条天然断层造成的。这种盐水入侵已经成为一个越来越严重的问题,因为它对供水产生了影响,所以公用事业公司最终创造了一种修复井的方法。

该项目的承包公司Layne Christensen的地区水资源经理Bruce Duhe说:“该项目的目的是解决咸水前沿问题。”“其他模型预测咸水锋将在5到10年的时间内向北推进,但我们从观察中发现,它实际上推进得更快。”人口增长和工业快速发展加速了海水入侵。

饮用水中过量的盐不仅味道不好。它还会增加钠的总摄入量,而钠的总摄入量与心脏病等疾病有关。它还使水更具腐蚀性,将管道中的金属颗粒过滤到水中。出于许多原因,解决这种不平衡是必要的。1980年,饮用水中的氯化物含量超过了美国环保署规定的百万分之250的标准;到1990年已经达到了3300 ppm。更糟糕的是,巴吞鲁日地区的其他油井也紧随其后。

加油站位于巴吞鲁日的北街和第31街,通常被称为卢拉站。断层线把含水层分成了两部分。断层线以北有大量饮用水供应;咸水在断层线以南。

路易斯安那州立大学水资源和海岸工程专家弗兰克·蔡(Frank Tsai)说:“巴吞鲁日断层以北的地下水水位高于巴吞鲁日断层以南的水位,所以有一股南向水流。”

随着淡水从北方抽出,咸水从南方涌入。

他说:“向巴吞鲁日断层北部抽水造成了压力差,因此北部地区的地下水水位远低于南部地区。”

根据巴吞鲁日北部的一口观察井,该公司有了一个关于最佳方法的想法。Layne Hydro让首席建模师Vic Kelson博士去研究如何解决这个问题。莱恩用电子测井仪测量了有多少盐水侵入了海水,结果发现海水的数量大得让人无法接受。

Kelson和Layne Hydro认为最好的方法是建立一个清污井系统。这对井夫妇会让一个人从水面抽取淡水,而另一个人从底部抽取盐。瑞德·摩尔(Rhett Moore)是莱恩·海德鲁(Layne Hydro)的高级水文学家,参与了这个项目,他找不到任何其他在美国使用这项技术的例子。

将盐水和淡水分开是至关重要的。幸运的是,由于盐水较重,它倾向于沉到底部并保持分层。分开的层可以去除盐。

“目前,咸水楔形一直延伸到卢拉站。较低的井将在向北流向卢拉站的途中捕获盐水。Moore说,随着时间的推移,卢拉站和油井之间的咸水楔形将被“冲出”。

“设计的伟大之处在于,随着时间的推移,它实际上会变得更有效率。它(清除井)抽取密度较高的盐,而生产井则用淡水取而代之。”Duhe说。耦合器预计在保护卢拉站方面非常具有成本效益。

清道夫井是用非常沉重的结构建造的。“所有这些都是3⁄16低碳不锈钢,可以承受大量的氯化物,”杜和说。从这口井中提取的高氯化物水最终流向密西西比河。水的盐度比海水低,但仍然太咸而不能饮用。

预计该井将能够捕获75%至90%的盐,但工程师们将在实施过程中持续监测其有效性。杜贺说:“我们将不得不调整变量。”“现在,两口井之间每分钟有700加仑的水,每天总共有大约100万加仑。这是我们正在处理的一个巨大数额。”

为该井项目寻找资产也是一个挑战。该公司在第31街和第32街为清清工井购买了一处房产,Layne在完成交易一个月后就来到了现场。第一口井需要在第二口井开始施工之前完成。

Layne Christensen以其钻井专业知识而闻名,不仅仅是因为它是美国最古老的钻井公司之一。2010年,来自莱恩的工作人员也曾成功地解救了被困在智利的33名矿工。莱恩的队员们有足够的钻井经验,可以钻出足够大的洞来进行救援行动。

在Lula油田,钻井工作由一个由三名工作人员组成的双钻机完成,其中包括一名主司钻、井架和地面工。杜贺说:“这不是我们最大的钻井平台,但它肯定能完成工作。”

该项目使用的泥浆泵是Mattco 7.5英寸× 14英寸,配备D-500齿轮。

“我们选择的场地中间有树木,BRWC聘请了一名树艺师,以确保我们的工作不会对树木造成压力。BRWC真的很努力地成为地球的好管家,”杜河说。“在现场的树木周围工作很辛苦。它需要一个大约15英尺的短钻机。”

大家都说,到目前为止,这个项目进展顺利。这个项目最糟糕的部分是确定问题的严重程度,并想出如何解决它。杜贺说:“现在还处于起步阶段,说这些话的时候我感觉像是在敲木头,但到目前为止,一切都很好。”

海斯说:“我们希望该项目能在未来几年将盐水控制在海湾,并保护含水层。”如果一切进展顺利,接下来该公司可能会继续修复巴吞鲁日地区的其他油井。