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钻井施工工艺及注意事项
来源:ahhengye.cn 发表时间:2019-02-28

四川地热钻井

  一、钻井施工工艺及注意要点

  1、根据水井出水量要求,井孔结构设计井深、井径,结合地层情况选好钻探机型以及相应的辅助设备。

  2、钻孔之前应做好机台调平,设备布置,器材堆存,塔架竖立,钻机安放等工作。

  3、在松散地层中钻探成孔,最好采用冲击式钻机清水水压逐级扩孔法施工工艺。

  4、在基岩含水层中钻孔成孔,最好采用回转式岩心钻进,在钻进过程中,应进行地下水水位和循环液孔内消失量等水文地质观测。

  5、钻探成孔的过程中,应根据技术要求进行描述、分层取土样、取水样、测温等。还要保证取样质量和数量。


  二、地热钻井工艺

  1、下井管前,应对钻孔孔壁,孔径、孔深进行校核,查明孔壁是否规则圆滑,发现有缩径等不规则孔壁时必须及时修整,以保证后续工序的顺利实施,并实测孔深。

  2、换浆:用稀浆或清水压入孔底,自下而上将原成孔时的浓浆换出孔。当井内返上泥浆与压入的稀浆水的浓度基本相同时,换浆即已完成。

  3、下管:下管必须按技术要求进行。要安装井管找中器,焊工作业,并加焊2-4块拉板,必要时管内须加浮板,管底必须用钢板焊封。

  4、填砾料:将选好的砾料投入井管过滤器及孔壁之间的环状空间内。根据地质技术要求和地层情况选用静止投砾法,管外返水投砾法,抽水填砾法等工艺。

  5、止水:常用方法为粘土球止水法。必须保证粘土球质量,并保证分层填入,逐层填满,填实。

  6、洗井:洗井的目的是彻底清除钻井过程中孔内岩屑等对含水层的封堵,同时抽出滤水管周围含水层中泥浆、粉、细砂等沉淀,以保证含水层出水通畅。

  7、井孔在验收前,必须进行简易抽水试验,测定井的实际可开采水量,在开泵后30min取水样测量含沙量和进行水质分析采样。而后编写凿井工程报告。

  8、井孔验收:井孔验收时必须具有的资料和技术标准,井孔验交单(包括井结构、施工工艺、及水量、含沙量等资料) 井孔尺寸与验交单一致并符合设计要求。

  9、回灌井的施工工艺与抽水井基本相似,对过滤器、水的回灌试验有相应的要求。


  三、水井系统(供水、回水) 取水井

  (1)施工方法

  A、深井井孔采用清水冲击法施工,用直径219mm抽筒钻井一径到底,以后每1.5mm为一加助型护孔器钻井,达到设计孔径600mm,深度50m左右(具体深度钻探后确定)。

  B、钻机到位后,钻机绝对安装稳定,钻孔开凿圆,正直,钻孔下管时采用于扶正器下管,使井管位于所钻凿孔中心,钻凿孔施工是严格按照丰收250型冲击钻机安全操作规程进行施工的。

  C、深井施工严格按甲方要求和合同施工。井管焊接接头绝对焊接牢固,井上至地面标高0.5米。

  D、下管前我方做好了一切下管准备,尽量缩短下管成井时间,并严格检查滤水管的完好,投放滤料时应沿井管外侧连续均匀填入,将井的部位填密后,投放直径40-60mm粘土球在施工下管前进入了施工现场。


  (2)设计

  本次开凿井的主要目的就是要使使用后的水源回灌于地下,保持地下水资源的动态平衡,减少对周围建筑物的影响,按此要求设计回灌,井管材料选用钢板卷管而成,管与管之间均打成坡口,焊后并用4-6块拉板焊固以达到每节管头电焊牢固。

  滤水管采用穿孔垫筋缠丝包网,其穿孔方法是在井管上呈梅花形圆孔,井管底部采用6mm厚的钢板封底。滤料直径记录位置,保证将井孔的各部位填密实后,用直径40-60mm粘土球从井下20m封至地面,使成井不受地面及外界水源的污染。成井后用活塞洗井。用水回灌,确定回灌效果。

  (3)回灌井采用成井设计工艺和施工方法及布署,区别成井是增大回灌井径,增加滤水管长度,因地层在13m下有较强渗透系数,且承压水头越向上承压水头越小。回灌井从热交换率能充分发挥地下水温度场当年能得以平衡以及环境影响等方面考虑,采取抽水井与回灌井分离的原则。

  (4)、石沙处理方式

  至于砂石控制,只要在成井施工中严格控制成井施工标准,达到试验井含砂1/20万的标准。水源系统中的砂石基本可不考虑。但为保护水井系统使用寿命和保护系统设备,在井水进板式换热器进水管前加装一80目Y型过滤器。

  (5)、水垢处理方式

  对钢管结构具有弱腐蚀性,极易使系统结垢。因此我公司在板式换热器前加装全程水处理仪。

  (6)、对主机采取的保护措施

  对钢管结构具有弱腐蚀性,因此该水质极差,如进入机器极易使系统结垢,并且对设备产生腐蚀,造成热交换器老化或损坏,无法长期使用。虽然采用化学办法可以减少这部分不利因素,但效果较差。如果要处理到合乎使用标准,因此,设计采用了在系统上加设板式热交换器的闭式循环系统,采用板式热交换器间接换热。井水不进主机,能量由板式换热器进行交换后,井水直接回灌,保证了的使用寿命及机组安全。


  四、井管安装施工

  井管外面质量的检查

  1、井管应无残缺、断裂和弯曲等缺陷,金属井管管端和管箍的螺纹必须完整、吻合。

  2、井管每米弯曲度不得超过:钢管1mm;铸铁管2mm;钢筋混凝土管和混凝土管3mm 。

  3、井管的上下口平面应垂直于井管轴线。无砂混凝土井管与混凝土井管管口平面倾斜度偏差不得超过井管外径的1.5%。

  4、过滤器开孔率偏差不得超过设计开孔率的±10%。缠丝间距偏差不得超过设计丝距的±20%,缠丝至穿孔管壁的最小距离必须大于3mm。

  井管的安装

  1、井管安装前必须按照钻孔的实际地层资料校正井管设计,然后进行井管组合、排列、测量长度,并按井管排列顺序编号。

  2、下管方法应根据管材强度、下置深度和起重设备能力等因素选定,应符合下列要求:1)悬吊下管法:宜用于井管自重(或浮重)小于井管允许抗拉力和起重的安全负荷。2)托盘(或浮板)下管法:宜用于井管自重超过井管允许抗拉力和起重的安全负荷。

  3、井管的连接必须做到对正接直、封闭严密,接头处的强度应满足下管安全和成井质量的要求。

  4、过滤器安装位置的下偏差不得超过300mm。

  5、井管底部一般应座落在坚实的基础上,若下部孔段废弃不用时,必须用卵石或碎石填实。

  一、钻井施工工艺及注意要点

  1、根据水井出水量要求,井孔结构设计井深、井径,结合地层情况选好钻探机型以及相应的辅助设备。

  2、钻孔之前应做好机台调平,设备布置,器材堆存,塔架竖立,钻机安放等工作。

  3、在松散地层中钻探成孔,最好采用冲击式钻机清水水压逐级扩孔法施工工艺。

  4、在基岩含水层中钻孔成孔,最好采用回转式岩心钻进,在钻进过程中,应进行地下水水位和循环液孔内消失量等水文地质观测。

  5、钻探成孔的过程中,应根据技术要求进行描述、分层取土样、取水样、测温等。还要保证取样质量和数量。

  二、成井工艺

  1、下井管前,应对钻孔孔壁,孔径、孔深进行校核,查明孔壁是否规则圆滑,发现有缩径等不规则孔壁时必须及时修整,以保证后续工序的顺利实施,并实测孔深。

  2、换浆:用稀浆或清水压入孔底,自下而上将原成孔时的浓浆换出孔。当井内返上泥浆与压入的稀浆水的浓度基本相同时,换浆即已完成。

  3、下管:下管必须按技术要求进行。要安装井管找中器,焊工作业,并加焊2-4块拉板,必要时管内须加浮板,管底必须用钢板焊封。

  4、填砾料:将选好的砾料投入井管过滤器及孔壁之间的环状空间内。根据地质技术要求和地层情况选用静止投砾法,管外返水投砾法,抽水填砾法等工艺。

  5、止水:常用方法为粘土球止水法。必须保证粘土球质量,并保证分层填入,逐层填满,填实。

  6、洗井:洗井的目的是彻底清除钻井过程中孔内岩屑等对含水层的封堵,同时抽出滤水管周围含水层中泥浆、粉、细砂等沉淀,以保证含水层出水通畅。

  7、井孔在验收前,必须进行简易抽水试验,测定井的实际可开采水量,在开泵后30min取水样测量含沙量和进行水质分析采样。而后编写凿井工程报告。

  8、井孔验收:井孔验收时必须具有的资料和技术标准,井孔验交单(包括井结构、施工工艺、及水量、含沙量等资料) 井孔尺寸与验交单一致并符合设计要求。

  9、回灌井的施工工艺与抽水井基本相似,对过滤器、水的回灌试验有相应的要求。

  三、水井系统(供水、回水) 取水井

  (1)施工方法

  A、深井井孔采用清水冲击法施工,用直径219mm抽筒钻井一径到底,以后每1.5mm为一加助型护孔器钻井,达到设计孔径600mm,深度50m左右(具体深度钻探后确定)。

  B、钻机到位后,钻机绝对安装稳定,钻孔开凿圆,正直,钻孔下管时采用于扶正器下管,使井管位于所钻凿孔中心,钻凿孔施工是严格按照丰收250型冲击钻机安全操作规程进行施工的。

  C、深井施工严格按甲方要求和合同施工。井管焊接接头绝对焊接牢固,井上至地面标高0.5米。

  D、下管前我方做好了一切下管准备,尽量缩短下管成井时间,并严格检查滤水管的完好,投放滤料时应沿井管外侧连续均匀填入,将井的部位填密后,投放直径40-60mm粘土球在施工下管前进入了施工现场。

  (2)设计

  本次开凿井的主要目的就是要使使用后的水源回灌于地下,保持地下水资源的动态平衡,减少对周围建筑物的影响,按此要求设计回灌,井管材料选用钢板卷管而成,管与管之间均打成坡口,焊后并用4-6块拉板焊固以达到每节管头电焊牢固。

  滤水管采用穿孔垫筋缠丝包网,其穿孔方法是在井管上呈梅花形圆孔,井管底部采用6mm厚的钢板封底。滤料直径记录位置,保证将井孔的各部位填密实后,用直径40-60mm粘土球从井下20m封至地面,使成井不受地面及外界水源的污染。成井后用活塞洗井。用水回灌,确定回灌效果。

  (3)回灌井采用成井设计工艺和施工方法及布署,区别成井是增大回灌井径,增加滤水管长度,因地层在13m下有较强渗透系数,且承压水头越向上承压水头越小。回灌井从热交换率能充分发挥地下水温度场当年能得以平衡以及环境影响等方面考虑,采取抽水井与回灌井分离的原则。

  (4)、石沙处理方式

  至于砂石控制,只要在成井施工中严格控制成井施工标准,达到试验井含砂1/20万的标准。水源系统中的砂石基本可不考虑。但为保护水井系统使用寿命和保护系统设备,在井水进板式换热器进水管前加装一80目Y型过滤器。

  (5)、水垢处理方式

  对钢管结构具有弱腐蚀性,极易使系统结垢。因此我公司在板式换热器前加装全程水处理仪。

  (6)、对主机采取的保护措施

  对钢管结构具有弱腐蚀性,因此该水质极差,如进入机器极易使系统结垢,并且对设备产生腐蚀,造成热交换器老化或损坏,无法长期使用。虽然采用化学办法可以减少这部分不利因素,但效果较差。如果要处理到合乎使用标准,因此,设计采用了在系统上加设板式热交换器的闭式循环系统,采用板式热交换器间接换热。井水不进主机,能量由板式换热器进行交换后,井水直接回灌,保证了的使用寿命及机组安全。

  四、井管安装施工

  井管外面质量的检查

  1、井管应无残缺、断裂和弯曲等缺陷,金属井管管端和管箍的螺纹必须完整、吻合。

  2、井管每米弯曲度不得超过:钢管1mm;铸铁管2mm;钢筋混凝土管和混凝土管3mm 。

  3、井管的上下口平面应垂直于井管轴线。无砂混凝土井管与混凝土井管管口平面倾斜度偏差不得超过井管外径的1.5%。

  4、过滤器开孔率偏差不得超过设计开孔率的±10%。缠丝间距偏差不得超过设计丝距的±20%,缠丝至穿孔管壁的最小距离必须大于3mm。

  井管的安装

  1、井管安装前必须按照钻孔的实际地层资料校正井管设计,然后进行井管组合、排列、测量长度,并按井管排列顺序编号。

  2、下管方法应根据管材强度、下置深度和起重设备能力等因素选定,应符合下列要求:1)悬吊下管法:宜用于井管自重(或浮重)小于井管允许抗拉力和起重的安全负荷。2)托盘(或浮板)下管法:宜用于井管自重超过井管允许抗拉力和起重的安全负荷。

  3、井管的连接必须做到对正接直、封闭严密,接头处的强度应满足下管安全和成井质量的要求。

  4、过滤器安装位置的下偏差不得超过300mm。

  5、井管底部一般应座落在坚实的基础上,若下部孔段废弃不用时,必须用卵石或碎石填实。

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