成井施工方案

1、二、成井施工方案1、设备选择 根据管井设计的孔深、孔径、水文地质条件，并考虑钻井运输、 施工、水电供应条件因素，拟采用 SPJ一 300 型回旋式钻机配合 3PN 泥浆泵施工。2、钻机安装、护筒、泥浆池等及钻前准备工作(1) 安装钻机 首先平整场地、清除杂物、挖除软土、夯打密实。安装钻机设备 的地基必须平坦、坚实、软硬均匀，对软弱地基作加固处理，地势低 洼地区修筑钻井平台。(2) 护筒埋设1) 护筒直径比桩径大 200-400mm。2) 护筒中心竖直线与桩中心线重合， 除设计另有规定外， 平面误 差为 50mm，竖直线倾斜不大于 1%。3) 护筒周围粘土填实并分层夯实。 4)护筒高出地面在。

2、(3) 竖井架安装前对各部件进行认真检查， 符合要求后安装， 竖立时有专业 专人指挥， 卷扬机或绞车低员要有一定专业技术， 两边负责支撑杆的 人员和主机手密切配合，缓慢、平稳、准确安装，以防支撑杆脱离滑 道、钻塔后翻造成塔坏人伤。安装后的回转钻机转盘要水平， 天车、转盘及井孔中心必须在一 条铅直线上。(4) 泥浆循环系统开挖： 泥浆循环系统包括泥浆池、泥浆搅拌池、沉淀池及输浆沟等。根 据工地实际情况，利用就近沟渠水源提供用水，沉淀池规格为 1*1*1m3，泥浆池规格为 3*3*, 输浆沟规格为 * ，长度不小于 15m，沟 坡为 1/100 1/80 。3、钻进施工要点1) 钻具全长不小于 6

3、m，若钻塔有效高度允许时，可以适当加长 钻具。 2)钻进中尽量采用钻铤加压。3) 每次下入钻具前，检查钻具，如发现脱焊裂口、严重磨损等情 况时，及时焊补或更换。4) 水龙头与高压胶管连接处卡牢，并系保险绳。开钻时，高压胶 管用保险系牢，下面不站人。5) 每次开钻前，先将钻具提离孔底，开动泥浆泵，待冲洗液畅通 后，再用慢速回转至孔底，然后开始正常钻进。6) 用钻机拧卸钻杆时，离合器要慢慢结合，旋转速度不宜太快； 用扳手拧卸时，注意防止扳手回冲伤人。7) 提升和下入钻具时， 钻台工作人员不得将脚踏在转盘上面， 工 具及附件不得放在转盘上。8) 钻孔变径时， 岩芯管上必须加导向装置， 以使变径后的钻

4、孔与 原钻孔同心。 9) 钻进过程中，如发现钻具回转阻力增加、 负荷增大、 泥浆泵压力不足等反常现象时，立即停止钻进，检查原因。10) 钻进发生卡钻时，必须马上退开总离合器，停止转盘转动， 查明情况进行处理。4、钻进方法（ 一） 全面破碎无岩心钻进1、松散层钻进1）开钻时，先用小泵量冲孔，钻具转动开始进尺时，再用大泵 量冲孔，以防因超径造成孔斜。2）使用钻头切削刃部必须焊接圆正匀称， 各刃角点应在同一圆 周上，且其圆心与钻头的中心在一条轴心线上。3）在粘土层中钻进，如发砚缩径、粘钻、憋泵等现象时，经常提 冲钻头，并加大泵量。4）钻进中，操作者经常注意钻头所受阻力、钻进效率、孔内传 出的响声、

5、孔口返出泥浆的颜色及所带出泥砂魄颗粒大小和岩性， 并 配合取样判断地层。5）每钻完一根钻杆， 提起钻具自上而下进行划孔， 检查井孔圆、 正、直后，再接长钻秆继续钻进。2、基岩钻进1）钻进基岩风化壳或软岩层， 可采用全面钻进钻具， 技术要求 大致与松散层全面钻进相同。2）钻进前，核实机械的负荷强度及动力功率， 在满足其安全负 载的前提下，可采用中钻压、高转速、大泵量钻进。根据地质和进尺 情况，随时调整钻进参数及泥浆指标。（ 二 ） 环面破碎取心钻进当遇有七级以下岩层时， 采用硬质合金钻进， 是把一定形状的硬质合金，按着一定的形式镶焊在钻头上，在轴向压力作用下， 通过钻头的回转对岩层进行环状破碎而

6、成孔的一种钻进方法。（1）硬质合金钻头、转速、送水量、钻压根据岩石性质、钻头结 构、设备能力、孔壁稳定情况等因素，合理选择。（2）钻进技术：1）取芯后，钻具徐徐放入孔内，同时大泵冲水。钻进时，先将 钻具提离孔底，用低转速、小钻压，以后渐加大转速和压力，否则容 易造成崩刀。2）正常钻进时，保持孔底压力均匀，加减压时，连续缓慢进行， 不得间断加减压或无故提支钻具。3）钻进硬岩时，在钻压不足情况下，不采取单纯加快转速的方 法进行。4）硬质合金胶落影响钻进时，冲捞或磨灭；钻粒钻头换合金钻 头时，先将孔底钻粒粒磨灭或冲捞干净。5）井孔内残留岩芯超或脱落岩芯过多时，不得下入新钻头。应 采取轻钻压、慢转速、

7、小泵量等措施，待岩心套入岩心管后，再正常 钻进调整到正常压力、转速和水量。（3）钻进中对护壁泥浆的要求 采用优质粘土造浆护壁可有效地携带岩屑、 有保护孔壁、 防止塌 孔、能在较大范围内调节液柱压力，使之与地层压力平衡、有悬浮岩 屑能力及清洗井底等作用。泥浆池设在井位附近便利水循环处。 初始钻进时控制速度， 待泥 浆比重达到设计要求后， 再继续钻进。 始终保持护筒泥浆顶高出筒外 水位或地下水位至少以上。 施工中经常在孔内取样测定泥浆比重， 确 保钻孔质量。1) 一般地层泥浆密度应为，遇高压含水层或易塌地层，泥浆 密度可酌情加大。2)砾石、粗砂、中砂含水层泥浆粘度为 18-22S；细砂、粘砂含 水

8、层为 16-18S； 3)回转钻进时，孔内含砂率不大于 12%；4) 回转钻进时，胶体率不低于 80%，井孔较深时，胶体率适当 提高。5、成孔及洗井工艺 待井孔按设计孔深终孔后，下管前要做一系列的准备工作如 下：(1) 量钻具 终孔后把钻杆提出孔外，丈量计算，其深度误差不超 过 5。(2) 疏孔 疏井破壁的目的是将钻井过程中在孔壁上形成的泥皮除掉， 并 进一步调直井孔，以保证成孔质量。回转钻进，在一根钻杆上焊 3 个导正圈组成疏孔器，若遇阻，进 行修孔，直至顺利下至孔底钻至设计孔深后， 再用比钻头直径大 10-20mm的钻头扫孔， 以刮洗井壁泥皮操作时轻压慢转、采用大泵量，至含水层时，上下提动

9、，多扫几 次，以刮掉泥皮。(3) 换浆换浆目的是清除孔内稠泥浆和孔底沉淀物， 以保证下管深度， 填 砾质量、便于洗井，提高成井质量。换浆应按下述三个阶段进行：初期阶段：仍用原浆循环，把较大颗粒的岩屑全部冲出，孔口捞 取不见大颗粒为止。中期阶段： 向靠近井孔的泥浆循环沟内均匀地注入少量清水， 使 流出孔口的泥浆逐步稀释， 用分层排浆法将底部泥浆排走， 直至沟底 有明显的粉沙沉淀为止。后期阶段： 继续采用分层排浆法排浆， 并经常向泥浆池内均匀地 注入少量清水，直至孔口捞取无粉沙沉淀为止。换浆应达到泥浆相对密度一般在以下； 出孔泥浆与入孔泥浆性能 一致；孔底沉淀物高度在允许范围内。(4) 试孔 冲孔

10、、排渣、换浆结束后，在下管前进行探孔，所用探孔器直径 比孔径小 20mm，长度为 5-8m 的钢管，经探孔确认钻孔圆直、畅通无 阻后下管。 井管安装、填砾与管外封闭方案 材料进场钻 井 设备进 场 3 天 7 天后 ，井管、 滤 料、 填 料 陆续 进 场。 井管要求1）井管安装前质量检查： 闭水管：检查混凝土管井管有无残缺、断裂和弯曲。 检查 滤水管空隙率偏差，不得超过设计的 10%。2）井管排列 全部井管按照井孔岩层柱状图及井管安装设计图次序排列、 丈量 及编号。 用钢尺准确丈量每节井壁管和滤水管的单根长度， 并计 算井管的总长度。 必须使滤水管与含水层位置相对应。 按照下管顺序， 以井孔

11、最底部一节井管为 1 号，对井管进行排 列编号，并详细记录，最后检查井管总长与井管安装设计图是否相 符。 找中器（也称扶正器）的数量和位置，在井管排列时应按照井 管安装设计图把找中器放在相应位置的井管上， 同时排列好， 以便下 管时安装。3）井管连接 本工程井管连接采用毛竹片捆扎连接。具体捆扎要求： 对口捆扎的管口必须平顺， 井管铁夹板紧靠井管拉板， 将铁夹 板放在方木上，使管口保持水平。 将上一节井管吊起并保持垂直， 使两管口对准吻合， 然后在四 面捆扎毛竹片，用铁丝缠绕。4）下管拟采用钢线绳托盘下管法。下管时，如采用四根兜底绳、钢筋混凝土制或木制托盘，先将四 根吊绳重用的钢丝绳分别缠绕于绞

12、车上，在其另一端编好钢丝绳套， 分别从托盘的四个穿绳孔插入， 使四个绳套同心重叠对准托盘的销钉 孔。将销钉表面涂上黄油，插入销钉孔，销住四根兜底绳。销钉要伸 到穿绳孔以下 15cm左右，浅了易脱销，深了不易拔出。把销好兜底绳的托盘放于预先安置在孔口上的垫板上， 即可开始 安装井管，安装井管时，先将托盘的上沿涂上灰砂沥青，而后使井管 垂直插入托盘的插口， 在接口处缠 3-4 圈塑料薄膜， 用 6-8 根竹篾均 匀地围在接头处，如果是木托盘应将竹篾下部穿孔，钉在托盘上，再 用 8 号铅丝于接口上下各绑 3-5 道，使井管与托盘连接牢固。将中心绳放松 8-10m，盘旋塞进井管内，以防意外抽动中心绳拔

13、 出销钉，起吊托盘和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽掉，再徐徐 下降，把托盘和第一根井管送入钻孔内，至井管上口超出基台 1m左 右，停止下降，开始安装第二根井管， 如此往复，直到将井管下完。 注 意事项仔细检查绞车、钢丝绳、进管、手盘销钉、中心钢丝绳的质量， 使之合乎要求，下管时要保持井管位于井孔中心，并缓缓降下，四根 钢丝绳的下降速度必须一致， 井管在井孔内应注意避免倾斜， 每个接 头必须接好，检查合格后始得下入，下入井孔的全部井管，必须经过 敲击鉴定， 将最好的井管放在下部， 绝不允许井管的全部重量超过井 管的抗压强度。操作绞车人员，必须精力集中听从指挥，在停止下降 井管时，必须紧紧刹住车

14、带，不得离开刹车把，否则容易发生事故， 井管接口，必须严密、牢固，防止不符合取水要求的地下水流入井内 污染井水。6、回填滤料 滤料按标准要求严格筛选，不合格的颗粒含量不得超过 15%，滤 料除按设计备妥外，还要准备一定的余量。填砾时必须连续、均匀、 速度适当，严防棚堵，及时测量填砾调度，核算数量。填砾是管井建造中的一个重要环节，填砼规格、砾料质量、填 砾方法均直接影响井的质量。滤料粒径 DSO=(8-10)d。用上式计算时， 含水层颗粒均匀系数 n3 时，倍比系数取大值，中粗砂含水层填砾厚度不小于 100mm，细砂以 下含水层填砾厚度不小于 150mm. 填砾厚度的规定：水利电力部标规定：中、

15、粗砂含水层，填砾 含水层，填砾厚度不小于 100mm；细砂以下含水层，填筑厚度不小于 150mm。 填砾的质量要求： 水利电力部标规定： 滤料应选用磨圆度好的 硅质砾石。因此填砾的质量必须符合下述要求：a. 填砾的形状以近圆形的卵石或砂粒为宜，不能采用碎石作填 砾。 b. 填砾持地坚硬，其化学成分在水中不易起化学变化为理 想。 c. 填入的砾石必须经过严格筛分， 其合格率必须大于 90%。 d. 填入的砾石不得含土过多，或含有其它杂质。 填入砾石的方法a. 根据本工程特点特选择管外填砾法：b. 快速填砾法：在不需进行分组、分段抽水的管井中使用此法， 选在井管口安好防喷水管。 开始填砾速度不要太

16、快， 等孔中有水返出 后再加快填砾速度。一般约 30mm投入 10m3砾石。若孔口不返水，说 明砾石已超过滤水管的最上端。 慢速填砾法（分层填砾法） ：在需 要进行分组、 分段抽水试验的井孔采用， 或在一个井中有二个以下含 水层均需取用时采用，砾石要徐徐填入，不可一次填入过，要随填随 测，防止超过设计高度，有二个以上含水层时，应将两个含水层之间 的隔水层分为二段，下段为隔水层厚度的 4/5 ，填入与下部含水层相 应的规格砾石，上段为 1/5 ，填入上部含水层相应的规定砾石。c. 循环水填砾法：填砾前，先在井管内下入回转钻杆，密封井管 口，开泵送水， 当返出孔口的泥浆粘度为 18S左右时，即采用

17、边送水 边填砾的方法填入砾石。 当砾石面超过滤水管后即出现憋泵现象， 此 法可以顺利地填入砾石， 避免发生砾石架阻不能填至计划位置的现象 发生。7、管外封闭1）封闭材料选择 本工程止水材料选用优质粘土球，球径 25 30mm，用前制好凉干， 达到表面稍干，内部湿润柔软为宜，含水量约为 20%。实际准备数量 比计算数量多 25-35%.2）封闭填料与填滤料方法相同， 投入前，先取孔内泥浆进行崩解时间 试验，若采用分段隔离止水时， 在各分离段部位的止水物厚度不得小 于 lOm，若采用封闭含水层止水时， 止水物应超过被封闭的含水层顶、 底板各 5m。3）井口封闭 在井管周围开挖深度的坑，填入粘土球或

18、优质粘土块，边填边夯，直 至井口，上部并按设计做好混凝土井台。三、洗井与出水量复核，抽水试验方案1、洗井a. 拟采用空压机洗井破坏井内泥皮， 抽出含水层中泥土、 细沙及渗 入含水层的泥浆， 在井内过滤管周围的渗透性， 使井内达到正常的出 水量。b. 根据机井的净水位和空压机风压确定风管的沉淀深度， 然后选择适 宜的空压机以及出水管和风管规格。气水混合物的规格要求：长2m，直径与风管相同，上端连接风管，下端封闭，管身均匀布孔，孔径 3 4mm，孔面积之和为风管断面积的 2 倍。风管、水管的安装采用并 列式，风管浸没比不得低于 50%，风管浸入水中的长度应略小于空压 机额定风压相当的水柱高度。c. 冲洗自