农田机井施工方案设计

1、机井施工方法机井工程施工包括：钻孔施工准备、钻进工艺、井管 外观质量检查、过滤器制作、井管安装、填砾及管外 封闭、洗井和抽水试验等。1施工标准和规程规范(1) 机井技术规范SL256-2000;(2) 村镇供水工程技术规范 SL310-2004;(3) 供水管井技术规范GB50296-99;(4) 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002;(5) 预制混凝土构件质量检验评定标准GB321-90;2 施工准备(1)确保机井施工安全与成井质量，严格执行技术操 作规程，预防事故发生。(2)做到路通、水通、电通(备好机械动力设备)，施工场地平整。(3)试钻前按 质量要求，检查钻井设备各

2、零部件，不合格的不得使 用。(4)泥浆循环系统的泥浆池和沉淀池的容积，满 足施工储浆和沉砂的要求。(5)管井施工所需管材、滤料、粘土、粘土球及其他 物料，按设计要求在开钻前准备好，并及时运到现场。3 钻机安装（1）根据设计井孔位置，安装钻机时，井孔中心距旱 地电力线路及松散层旧井孔边线的距离至少 5m；距 地下通信电缆、构筑物、管道及其他地下设施边线的 水平距离至少2m;距高压电线的距离为塔高的两倍； 与地面高层楼房及重要建筑物保持足够的安全距离， 并遵守有关行业施工现场的规定。（2）钻机及附属配 套设备的安装：保证基础坚实，安装平稳，布局合理， 便于操作；回转钻机转盘水平，天车、转盘及井孔中

3、 心在一条铅直线上；冲击钻机保证连接牢固，钻具总 重不超过钻机说明书规定的重量，活芯灵活，钢丝绳 与活套的上线保持一致；在钻进过程中不得位移。（3） 钻塔的安装安装钻塔前，对升降系统、钻塔各部件 及有关辅助工具进行认真检查，符合要求后进行安装。 安装钻塔前，任何人不得在钻塔起落范围内通过或 停留。安装多层钻塔时，上下两层不同时作业，应自 下而上逐层进行。起钻塔时，卷扬或绞车低速运转， 保持平稳。当起塔接近垂直时，操作缓慢、准确，防 止钻塔倾倒、碰坏。塔腿接触地面处，用垫木垫牢， 保持稳定。绷绳位置安设匀称，绷绳地锚埋设牢固， 并用紧绳器绷紧，绷绳与地面所成夹角，不大于45。钻机转盘中心与井孔中

4、心保持在一条铅直线上。4.钻井工艺包括：钻进方法、冲洗介质、泥浆质量、 井孔防斜及事故预防。(1)钻进方法与护壁规定：松散层，采用正循环回 转式钻进；冲洗介质，根据水文地质条件和施工情 况等因素合理选用。在粘土或稳定地层，采用清水； 在松散、破碎地层，采用泥浆。松散层钻进时，根 据钻进机具和地层岩性采取泥浆护壁。用泥浆护壁， 孔内泥浆面距地面小于0.5m。顶部的松散层，采用 套管护壁。成井过程中设置的护口管，保证在管井 施工过程中不松动，井口不坍塌。(2)钻孔泥浆质量 要求根据地质情况确定泥浆密度，遇高压含水层或 易塌地层，泥浆密度酌情加大。砾石、粗砂、中砂 含水层泥浆粘度为1822s;细砂、

5、粉砂含水层为16 18s。回转钻进时，孔内泥浆含沙量不大于12%。 回转钻进时，胶体率不低于80%。井孔较深时，胶体 率适当提高。(3)停钻期间，将钻具提至安全孔段位 置并定时循环或搅动孔内泥浆；泥浆漏失随时补充； 如孔内发生故障，视具体情况调整泥浆指标或提出钻 具。(4)井孔倾斜度符合机井技术规范规定。 钻进时合理选用钻进参数，必要时安装钻铤和导正器。 发现孔斜征兆，及时纠正。钻具的弯曲、磨损定时检查，不合格不使用。5 采样及地层编录（1）松散层钻进时，采取土样符合下列规定：采鉴 别样，鉴别样准确反映原有地层的深、岩性、结构及 颗粒组成。鉴别样的数量，每层一个。含水层23m 采一个，非含水层

6、与不宜利用的含水层35m采一个， 变层处加采一个。当有较多钻孔资料或进行电测时， 鉴别样的数量适当减少。（2） 土样按地层顺序存放， 及时描述和编录。土样可保存至工程验收，必要时可 延长存放时间。6疏孔、换浆和试孔（1）松散层中的井孔，终孔后用疏孔器疏孔，疏孔器 外径与设计井孔直径相适应，长度不少于8m,达到上 下畅通。（2）泥浆护壁的井孔，除高压自流水层外， 用比原钻头直径大1020mm的疏孔钻扫孔，破除附 着在开采层孔壁上的泥皮。孔底沉淀物排净后，及时 向孔内送入稀泥浆，使孔内泥浆逐渐由稠变稀，不得 突变。出孔泥浆与入孔泥浆性能接近一致，孔口捞取 泥浆样达到无粉砂沉淀要求。（3）下井管前校

7、正孔径、孔深和测斜。井孔直径不小于设计孔径20mm；孔 深偏差不超过设计孔深的正负 1/1000;孔斜不得超过设计要求。小于或等于100m的井 段，顶角倾斜不超过10; 大于100m的井段，控制每 100m顶角倾斜的递增速度不超过1.50。(4)非填砾过 滤器管井，井孔直径大于井管外径100mm。( 5)填砾 过滤器管井，取水含水层为中、粗砂时，井孔直径大 于井管外径200mm，取水含水层为粉、细砂时，井孔 直径大于井管外径300mm。7 井管外观质量的检查(1)井管无残缺、断裂和弯曲等缺陷。(2)砼管有足 够的抗压强度。(3)无砂砼滤水管的渗透系 400m/d 孔隙率 15% (4)过滤器开

8、孔率偏差不超过设计开孔 率的0%，缠丝间距偏差不超过设计丝距的 i20%， 缠丝至穿孔管壁的最小距离大于3mm。(5)井管每米 弯曲度不得超过3mm。(6)井管的上下口平面垂直于 井管轴线。无砂砼井管与砼井管管口平面倾斜度偏差 不超过井管外径的1.5%0 (7)井管直径偏差不得超过： 钢筋砼管内径 芳mm,无砂砼井管内径 於均mm。(8) 井管管壁厚度偏差不得超过：钢管和铸铁井管 mm, 钢筋混凝土井管i2mm;无砂混凝土井管1Jmm; 混凝土井管3lmm。(9)管井过滤器的制作，保 证具有良好的过滤性能，结构坚固、抗腐蚀性强，不 易堵塞。过滤器长度，根据可开采含水层的累计厚度、 富水性、设计

9、取水量等通过技术经济分析确定(可开 采含水层累计厚度不超过30m时，过滤器长度按含水 层累计厚度取值）。过滤器骨架管的穿孔形状、尺寸和 排列方式，根据管材强度和加工工艺确定，孔隙率宜 为15%30%。缠丝过壁24mm，垫筋两端设挡箍； 缠丝材料应无毒、耐腐蚀、抗拉强度大和膨胀系数小； 缠丝断面形状宜为梯形或三角形；缠丝孔隙尺寸应根 据含水层的颗粒组成和均匀性确定。8 井管安装质量要求（1）井管安装前按照钻孔的实际地层资料校正， 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）下管方法根据管材强度、下置深度和起重 设备能力等因素选定，符合下列要求：悬吊下管法， 用于井管自重（或

10、浮重）小于井管允许抗拉力和起重 的安全负荷。托盘（或浮板）下管法，用于井管自 重超过井管允许抗拉力和起重的安全负荷。多级下 管法，宜用于结构复杂和下置深度过大的井管。各类井壁管及过滤器允许一次安装长度可按表 2.2的规定 选用。井壁管和过滤器种类钢制井 壁管或 过滤器钢筋骨架过滤器铸铁井 壁管或 过滤器钢筋井 壁管或 过滤器多孔砼井管允许一次吊 装长度（m） 托盘下管允 许一次吊装长度（m）250-500200-250100-150150-20050-100（3）井管的连接做到对正接直、封闭严密，接头处的 强度满足下管安全和成井质量的要求。（4）过滤器安 装位置的上下偏差不超过300mm。（

11、5）采用填砾过滤 器的管井，井管位于井孔中心。下井管时安装井管扶 正器，其外径比井孔直径小3050mm。根据井深和井 管类型确定扶正器的数量，间隔320m安装一组，每 眼井至少安装2组。无砂混凝土管与混凝土管井，扶正 器的数量应适当增加。（6）井管底部座落在坚实的基 础上，若下部孔段废弃不用时，必须用卵石或碎石填 实。9 滤料回填（1）滤料级配 填砾过滤器的管井井管安装后，根据 以下要求及时进行填砾。滤料高度超过过滤器的上端； 滤料用磨圆度较好的硅质砾石；不应含土和杂物，严 禁使用棱角碎石；滤料的不均匀系数应小于2,滤料规 格可按下列要求确定：砂土类含水层：D50= （68） d50,碎石土类

12、含水层：当d20v 2mm时D50= （68） d20,当d20 2mm时，可不填砾或充填1020mm 的填料；（注：D50为滤料筛分样颗粒组成中），过筛 重量累计为50%时的最大颗粒直径）。填砾时，滤料沿 井管四周均匀连续填入，随填随测。当发现填入数量 及深度与计算有较大出入时，应及时报出原因并排除。（2）检查滤料质量标准回填滤料的规格，根据井孔中含水层颗粒大小而决定，符合机井技术规范 的设计要求。检查滤料的形状是否圆滑，不用碎石 做滤料。检查滤料质地是否坚硬，与水是否起化学 变化。检查筛选的滤料粒径必须符合设计要求，粒 径大小是否均匀，不合格的滤料颗粒不得超过15% 检查滤料数量是否与计划

13、数量相符，滤料数量比计划 数量多备20% （3）回填滤料方法和注意问题I、回填 滤料方法：采用静水填滤料。沿井管周围连续的 均匀缓慢的填入，速度不应太快。滤料中途受阻，不 许摇动或强力提动井管，可用小掏筒或活塞下入井管 内慢慢上下提动，直至滤料下沉为止。回填滤料用 计量容器，便于及时的与计划数量校对。当滤料填入 到一定数量时，等滤料下沉，用测棒测量填滤料高度， 边填边测，直到计划位置为止。测棒是用圆铁棍制成， 长0.51m，两端呈圆尖形，其重量超过所用测绳总重 量的一倍。II、回填滤料注意问题严禁一侧集中填 滤料，不可快速猛倒冲击井管或造成堵塞。按管井 设计的位置回填滤料及高度不许马虎从事，以

14、防滤料 下沉而失去拦砂滤水作用，而影响成井质量。所填 滤料留样备查。10管外封闭进行管外封闭之前按照井的柱状图，将井管外封闭 所需的粘土球及粘土的数量、计划填入的深度计算妥 当，并准备一定的余量。粘土球填入井孔后，因受压 缩体积变小，准备的数量应比计算多25%30%，粘土 的准备数量比计算多10%15%。井管外填粘土球的方 法与填入砾石的方法相同，但应注意防止因粘土球填 入井孔受压缩使填入的砾石错位。一般填入粘土球的 数量应比封闭实际需要的多填25%左右。粘土球的直 径一般为25mm，呈圆形，用优质粘土制成。为了保证 将粘土球填至计划位置，必须试验粘土球在泥浆中的 溶化时间，根据试验成果，确定

15、粘土球的湿度，一般 要求粘土的溶化时间等于粘土球下沉预定位置所需时 间加半小时。井口一般采用粘土封闭，封闭前先将大 块粘土捣成碎块，再填入井孔至井口并夯实。11 .洗井和试验抽水(1)填砾完毕后及时进行洗井并补填滤料。(2)洗井方法和工具，按井的结构、管材、钻井工艺及含水层 特征选择，尽量采用不同的洗井工具交错使用或联合 使用。（3）洗井和试验抽水的质量应符合下列要求：洗井完毕后，井底沉淀物厚度小于井深的 5/1000。 洗井完毕后，进行试验抽水，水泵出水后 30分钟采取 水样。用容积法测定的含砂量：中、细砂含水层不得 超过1/20000；粗砂、 砾石、卵石含水层不超过 1/ 50000。试验

16、抽水时，做一次大降深抽水，水位稳定 延续时间：松散层地区不少于8小时；贫水区和水文 地质条件不清楚的地区，水位稳定延续时间适当延长。 有特殊要求的管井，做三次降深抽水。试验抽水达 到设计出水量，不低于设计出水量的75%。试验抽 水终止前，采取水样，进行水质分析。12.质量检查与验收（1）钻井施工准备工作的检查 钻井开始施工前检 查钻机的型号、零部件质量、泥浆池、沉淀池大小、 井管滤料、粘土球的准备情况。钻机钻塔的安装是 否正确，钻机及附属配套设备的安装，基础坚实、平 稳，便于操作。钻塔的升降系统必须灵活。（2）钻井 工艺的检查 钻井开始后，检查钻的方法是否正确， 有没有准备冲洗介质护壁材料，护

17、壁是否正确。停 钻期间钻具提至安全段位置以防井壁塌方埋住钻头。检查钻井过程中的地层编录工作，每层根据含水层和非含水层的不同进行采样，按顺序存放并及时编录， 以备验收时查验。（3）井管的质量检查和验收井管安 装前对其外观质量，试验成果进行检查。井管无残缺、 断裂和弯曲等缺陷。砼管抗压强度不应低于 15Mpa, 无砂砼滤水管的渗透系数400m/d孔隙率15%验 收合格的井管可以用于井壁管，不合格的井管要运出 现场。（4）井管安装过程的质量检查检查下管方法 是否正确。井管的连接是否正确。过滤器的安装 位置上、下偏差下得超300mm。检查井管是否位于 井孔中心。井管底部是否座落在坚实的基础上，若 下部孔段不用，用卵石或碎石填实。（5）滤料的质量 检查滤料的级配要满足机井技术规范的要求。滤料的形状要圆滑，质地要坚硬。滤料的