商业银行地热井施工设计方案

商业银行地热井施工设计方案邯郸伟业地热开发有限公司施工组织设计方案（一）编制依据1、开封市商业银行地热井工程技术规范。2、对施工现场实地考察。3、有关国产进口设备的性能及台班定额。4、国家水利部颁发的施工规范、机井设计规范、验收规范。5、开封市水文地质条件。6、施工经验及地质资料。（二）施工组织设计方案1、工程概况开封市商业银行地热井工程设计成井深度1600m，根据开封地质资料及经验，预测该井出口水温≥60℃、水量≥50t/h。开采的目的层为上第三系馆陶组（Ng）热储层。2、地质概况：开采地层依次顺序：第四系（Q4）、上第三系明化镇组（Nm）、上第三系馆陶组（Ng）。第四系（Q4）：埋深0-230米左右。由黄河冲击沉积形成的地层，主要以流沙、细砂为主，地层空隙度大，较松散，赋水性大水量相当丰富，但水质较差。上第三系明化镇组（Nm）：埋深230—1600米左右，厚度1370米。地层由灰黄、棕黄色粘土，棕红色泥岩与浅棕色、白色砂岩、细砂岩、砾砂岩堆积形成的互层。其中砂岩分布密度大，砂岩厚度分布均匀，粒径较大，赋水性好。上第三系馆陶组（Ng）：埋深1600—2200米左右，厚度约600米。地层由棕红、紫色、紫红色泥岩与灰白色粉砂岩、细砂岩互层，中部及底部夹浅棕红色泥灰岩薄层，砂岩上部为红色和棕色，下部以白色为主，以细砂岩居多，层数增多，底部地层胶结严密钻进速度较慢。上第三系馆陶组（Ng）是该工程开发目的层，该地层具有水量丰富，水温高、易开发、利用价值高等特点。3、井孔及井管结构设计（1）、井孔结构设计：0—260米为Φ550mm孔径；260—1600米为Φ400mm孔径。（2）、井管结构设计：0—250米为Φ273×8mm的无缝钢管；250—1600米为Φ140×6mm的无缝钢管。井管的连接方式为管箍焊接。滤水管的设计：滤水管的型号为Φ140×6mm孔式缠丝滤水管。井孔及井管结构设计示意图（见附图一）（3）、止水方式：为了确保上下水层不被串通，我们设计五级进行止水，止水材料选用高粘度机制粘土球，每次止水厚度不小于20米，最下部的止水厚度不小于30米，这也是保证该井水温的重要条件。（附图一）

井孔及井管结构设计示意图Φ550mmΦ273mm250米260米1300米假设Φ450mmΦ140mm1650米1350米粘土球止水

砾料

取水段

4、施工人员配置及本工程管理组织机构我公司在人员配置上做了精心安排，人员定额25人，全部是具有初级职称以上的并且熟悉开封水文地质的技术人员，人员管理配备见下表：（1）、拟用于本工程主要施工人员配置—览表名称姓名职务职称主要资历、经验及承担过的工程项目一、安检质督小组

1．组长冯红喜总经理工程师参与北京、邯郸、开封、安阳、洛阳、天津等地热井的水文评价及开发利用。2、副组长王峰副总经理高工参与北京、豫北、豫东、邯郸等地地热井测量与成井工艺的研究。3、副组长刘培忠副总经理高工参与北京、河南、邯郸地热井水资源普查及成井工艺的研究。二、生产项目部

1、项目经理冯永军生产经理工程师参与北京、豫北、开封、洛阳南、沧州西部地热异常区地热井的钻探及成井工艺的研究，特别在超深井的成井工艺上具有独到之处。2002年—至今，从事项目经理5年。2．钻机机长尹献涛队长工程师参与研究邯郸、开封、安阳地热井的钻探及成井工艺研究。2004年—至今，从事钻机机长3年。3．质量管理姬振河副队长工程师参与北京、洛阳基岩性地层、河南开封平原区松散地层地热井的地质研究与钻探。2004年—至今，从事质量管理3年。4．安全管理张社平副队长助工参与开封、洛阳、河北中南部地热资源钻探和利用及生产材料的采购。2005年—至今，从事材料管理2年。5．泥浆管理李海亮泥浆员技术员参与开封、邯郸、天津、安阳等地热井钻探及泥浆性能的研究和配置。2004年—至今，从事泥浆管理3年。6.安全供电管理张全生电工技术员参与洛阳、开封、沧州等地热井钻探及对高压安全用电的管理工作。2003年—至今，从事安全供电管理4年。7.文明施工管理冯金路司钻助工参与开封、河北中南部地热资源钻探，2005年—至今，从事文明施工管理2年。

（2）、本工程管理组织机构示意图如下：司钻副机长机长项目经理泥浆技术员生产项目部公司安检质督小组供电管理员生产安全员材料供应科本工程实行项目经理责任制，项目经理负责施工组织设计及施工具体方案，报主管生产项目部审核，经公司安检小组审批后，由项目经理具体负责施实。5、工期计划本工程自设备进场到工程验收竣工,工期45天，具体时间安排如下：①做基础、设备进场、安装调试设备

8天②钻孔结束

30天③终孔测井

2天④翻浆、井管运输、焊管、下管

7天⑤洗井、抽水、验收

8天6、施工对场地、用水、用电的要求针对该项目我公司在钻机设备和人员上做了精心的安排，投入GZ-2600型钻机、NBT—500型泥浆泵，需要施工现场面积50m×30m；施工用水每小时不少于30m3；机械设备用电总功率260KW，所以需要配备一台容量不小于300KVA的变压器，请招标单位在项目实施前准备就绪。7、施工工艺技术措施技术交底接通水源、电源修建泥浆池做基础、设备进场组装钻机、试运转申请开工报告开孔备下井物料测井翻浆组焊滤水管排井管顺序、校核长度下井投料、止水、回填准备相关验收资料验收（1）技术措施交底工程项目经理组织钻机全体人员，在工程准备期召开技术交底会议，讲明注意事项以及每道工序的具体操作要求，布置生产任务和安全生产措施。（2）做基础的技术措施：做基础前将地面平整、夯实。基础为四道，混砖结构。第一道基础宽度要求不低于135cm，第二道基础宽度要求不低于75cm，第三、四道基础宽度要求不低于50cm，高度以6砖为宜，表面高差不超过0.5cm。（3）设备组装及调试技术措施：设备组装，各连接处要按规定安装螺栓，安装螺栓时要对称、均匀、紧固。钻塔竖起时，前面要打好风绳，风绳与地面的夹角以45o为宜，地锚管埋深不小于1.5米。钻塔竖起后，对其垂直度及底盘的平整度进行校正，保证天滑轮中心、游动滑车中心、转盘中心在同一条铅直线上，保证转盘基痤水平。在组装钻塔同时，要接通电源、水源，修建泥浆池。电源线路的架设及与用电器的连接，必须在电工指导下进行，线路架设及连接，必须做到安全、规则。施工用水源一般不小于每小时20m3。泥浆池修建两个，体积各为20m3及50m3。循环槽的长度不于30米。一切正常后下井口护筒，井口护筒用水泥浆封固，必须保证井孔口的稳定。（4）、钻孔技术措施：本井钻孔设计为“二开”。“一开”用Φ311mm刮刀钻头钻至1000米左右，1000—1850米采用Φ311mm牙轮钻头钻孔，具体钻具组合为塔式钻具结构：Φ311mm刮刀钻头(牙轮钻头)+Φ203钻铤4根+Φ178钻铤8根++Φ127钻杆+方钻杆。钻进中对钻压的要求：1000米以上地层采用0—6T以内的钻压值钻孔；1000米以下地层采用13.5—18T以内的钻压值钻孔。一般情况不用6T—13.5T钻压值钻进。钻进中对泥浆液的要求：本工程500米以上地层采用自然造浆方式，500米以下地层采用化学泥浆方式。化学泥浆的具体调配由泥浆技术员指导进行。使用的泥浆液保持一定的切力、携岩能力。正常打钻期间泥浆粘度应控制在20—24s。钻进中对记录及录井的要求：钻进中严格按班报表上的内容要求填写，书写整齐规范。岩屑录井1350米以上地层每10米取样一次，1350米以下地层做到每2米取样一次，如遇地层变化时加密取样次数，为了确保岩样捞取的准确度，每天核实泥浆泵的准确排量，计算岩屑的迟到时间，并通过实际实验来检测所计算的准确程度，准确后再对岩屑进行编录。为了使岩屑能准确的返到地面，在泥浆液上也要做相应的调整保证泥浆的粘度不低于20s，要具有一定的切力确保携岩能力，班报表及岩屑要妥善存档。对入井钻具的要求：钻具入井前，记录员必须亲自检查、丈量，按顺序编号，丈量其长度、接头内外径，并作好记录。（5）、二开孔技术要求：上部扩孔用Ф450mm组焊牙轮钻头扩孔至260米。（6）、翻浆技术措施：翻浆钻具组合：为Ф311mm牙轮钻头+Ф280mm闯圈+Ф127mm钻杆+方钻杆。闯圈的两个撞圈外径为Ф280mm，翻浆钻具下至孔底后即开始循环钻井液进行翻浆作业。待钻井液中基本无大粒岩屑时，要适当加清水调整钻井液的比重及粘度，最终出井口钻井液粘度调至16s，无细粉砂即算合格。翻浆过程中要每间3分钟活动一次钻具，活动钻具以上下划眼为主，转动为辅，上下活动距离不低于10米。（7）、组焊滤水管及排列井管顺序的技术措施：翻浆的同时，即进行组焊滤水管作业。滤水管的位置应严格和测井资料中含水层的位置相对应，并按顺序编码，井管累计长度应和实际成井深度相符，误差不得超过1米。滤水管焊接时，每个焊口用焊条不少于两根，且要对称焊接两块规格为3×6cm的绑条，在每段滤水管两头要焊扶正器，扶正器的外径保持在Ф280mm，宽度要求4cm，有效长度25—30cm，材料用6mm的钢板加工而成。滤水管的包裹：滤水管包网前，应认真检查缠丝，用40目尼绒滤网包裹两层，要将滤网平坦无褶皱，然后用尼绒绳间隔2cm环形缠绕，尼绒网两头用12号铁丝打紧；每节滤水管在尼绒网外用四根宽度在2.5—3cm之间的竹片均布加固，用不低于12号的铁丝间隔30cm绑扎，在其两头要另加四块长为30cm的竹片加固。（8）、下井管技术措施①下管前要再次核时井管顺序，确保无误；②各岗位人员将各自所用工具备好，井口人员要将小道轨用铁丝连在牢固的地方；③本工程下管使用Φ273mm及Φ159mm吊卡，上吊卡时必须将吊卡上唇面顶住井管管箍下唇面，确保吊卡合牢；④井管提升，当游动滑车接近二层平台时，司钻要掌握提升速度