地源热泵系统热源井专项施工方案

江苏河海新能源股份有限公司江汉油田供暖移交改造项目地源热泵系统热源井专项施工方案编制人：审核人：批准人：编制日期：工程概况项目简介江汉油田集中供热于2000年启动施工建设，由中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司自主经营，当中历经多次分期建设和改造工程，现已覆盖广华、向阳、五七三大片区共501万平方米，总计约5.2万户。其中包括利用燃煤和燃气锅炉进行供热的面积约为285万平方米（江汉油田258万平方米，荆州地区27万平方米），利用水源热泵供热的面积约为216万平方米。油田现有供热管网已使用多年，老化严重，水力系统不平衡、不合理、效果差；锅炉房面临着供热能耗高、供热污染重、政策限制等一系列问题，热源和管网都亟需进行改造。本项目区域总建筑面积约为501万平方米，总计约5.2万户。本次改造的是其中利用锅炉进行供热的285万平方米（江汉油田258万平方米，荆州地区27万平方米）的热源工程。本项目采用地源热泵系统，本方案则针对该系统中最为关键的热源井分项工程做出专项拟定。项目地质、水文特点根据各打井现场地质勘查情况，地质中含水层岩性均以砂砾石为主，主要接受大气降水的垂直入渗补给和上游地下水径流补给，富水条件好，单井出水量平均为120m³/h，按1:2.5同层回灌。本项目建设地点位于江汉平原，江汉平原属亚热带季风气候，年均日照时数约2000小时，年太阳辐射总值约460～480kj/cm2，无霜期约240～260天，10℃以上持续期约230～240天，活动积温5100～5300℃。年均降水量1100～1300毫米，气温较高的4～9月降水量约占年降水总量的70%。江汉油田总部基地属于冬冷夏热地区，属亚热带季风性湿润气候，雨量充沛；冬季最低气温为-2℃～-7℃，阴冷潮湿。施工目标工期目标本项目为地源热泵系统施工中的热源井部分，要求工期在地源热泵系统施工工期中有合理占比并保证整个地源热泵系统施工在工期内按时完成。质量安全目标确保项目一次验收合格，分部、分项工程合格率100%，确保工程质量符合现行国家有关工程施工验收规范和标准的要求。杜绝一般事故等级及以上的伤亡事故，且工伤责任事故死亡人数为零。资料合同管理目标确保工程技术资料从项目开始至结束与工程建设同步，并做到完整、准确，满足业主的需要。确保合同管理有效、有力，避免产生纠纷。节能环保管理目标认真贯彻落实国家有关环境保护的法律、法规和规章及本合同的有关规定，做好施工区域的环境保护工作，对施工区域外的植物、树木尽量维持原状，防止由于工程施工造成施工区附近地区的环境污染。积极开展尘、毒、噪音治理，合理排放废渣、生活污水和施工废水，最大限度地减少施工活动给周围环境造成的不利影响并确保打井施工过程中无建筑垃圾污染。编制依据《地热资源地质勘查规范》（GB/T11615-2010）《钻井液材料规范》（GB/T5005-2010）《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2014）《起重机械安全规程》（GB6067.1-2010）《地质勘探安全规程》（AQ2004-2005）施工准备2.1施工条件准备2.1.1施工便道处理根据现场土质情况，在平整的自然土层务实后，部分打井路线进行摊铺钢管处理，钢管之间用钢筋焊住组成钢管排架，钢管排架沿小路敷设，组成了可周转重型机械的临时施工道路体系，使路面更具有整体稳定性和可靠性。整体施工工艺如下：道路在平整时两侧进行放坡处理，保证道路中心高点。根据现场实际情况，规划设计钢管排架敷设便道的路面、路线和路宽。现场对钢管路面进行放线，并对线内区域原始地面进行平整务实。钢管之间的连接件采用钢筋焊接，保证路面整体性和稳定性。在道路一侧挖设排水沟，便于路面的滤水外排。2.1.2施工用水准备钻机除前期需要从外部抽取一定的水外，其后抽取的水将进入循环过程，不需要额外抽取水源。前期抽取的水量约为20-30t左右，水源根据现场情况指定。2.1.3施工用电准备施工用电方案按以下流程拟定：现场勘探根据本工程的施工组织设计和施工进度安排，总平面布置图和拟定的临时用电布置图，确定所有钻机的位置和配电的层次及导线敷设的部署等。电源及电力系统选择根据钻机周边情况及钻机的用电负荷挖设电缆沟并敷设电缆，将电缆设在人员流动相对少的地方，不得妨碍交通和施工机械的装拆及运转，并避开堆料、挖槽、修建临时工棚用地。室内低压动力线路及照明线路，皆用绝缘导线。用电原则各能源站的施工现场临时用电是由外部高压线经变压器变电所得低压电压引入，送至施工现场指定地点（一级配电箱），整个施工现场按三级配电布置，总配电箱--分配电箱--开关箱--用电设备。配电箱、开关箱按现场顺时针逐一编号箱内所用开关明显的标志注明，其回路和所控用电设备等，所运行的开关均有专人负责，整个施工现场由电工（持证上岗）按时检查和不定时期检查，以防发生触电伤害。2.1.4物资准备材料、设备、构（配）件、制品、机具是保证施工顺利进行的物资基础，这些物资准备工作必须在工程开工之前完成。根据各种物资的需要量计划，分别落实货源，安排运输和储备，使其满足连续施工的要求。材料、设备准备：按照施工进度计划要求，按材料、设备名称、规格、使用时间，根据储备、消耗情况，编制出材料需要量计划，储运方式安排，需用储存面积和构筑物要求。构(配)件、制品的加工准备：按照构（配）件、制品的名称、规格、质量和消耗情况，编制出需要量计划，确定加工方案和供应渠道及储运方式安排，需用储存面积和构筑物要求。施工机具的准备：根据施工方案，施工进度，按照施工机械的类型、数量、进场时间等，编制建筑安装机具的需要量计划，确定施工机具供应办法和储运方式安排，需用储存面积和构筑物。现场材料堆放满足集团公司目视化管理要求，材料二次转运时需提前准备相关工作，并完善工作流程。2.2施工技术准备熟悉、核对施工图纸和有关的设计资料。通过施工单位自审，以及建设单位和（或）监理单位主持的，设计单位和施工单位参加的三方会审。使工程技术管理人员充分地了解和掌握设计图纸的设计意图，工艺特点和技术要求；及时发现设计图纸中存在的问题和错误，使其在施工开始之前改正，为工程项目的施工提供一份准确齐全的设计图纸。从而使施工单位能够按照设计图纸的要求顺利地进行施工，生产出符合设计要求的最终产品。熟悉、核对设计图纸的内容：核对拟建工程地点、施工总平面图与现场情况是否一致。核对设计图纸是否完整、齐全，以及设计图纸和资料是否符合国家的有关工程建设的设计、施工方面的方针和政策。核对施工总平面图与其它设计图纸在几何尺寸、坐标、标高等方面是否一致。核对设计图纸与说明书在内容上是否一致，以及设计图纸与其各组成部分之间有无矛盾和错误。核对地源井平面布置图图纸与其相配套的土建施工图纸在坐标、标高上是否一致。明确拟建工程的系统形式和特点，复合主要技术参数是否满足要求，核对设计图纸中工程复杂、施工难度大和技术要求高的分部、分项工程或新技术、新材料、新工艺，检查现有施工技术水平和管理水平能否满足工期和质量要求，并采取可靠的技术措施加以保证。明确工期，分期分批交付使用的顺序和时间，以及工程所用的主要材料、设备的数量、规格、来源和供货日期。明确建设、监理、设计和施工单位之间的协作、配合关系，以及建设单位可以提供的施工条件。在工程施工过程中，如果发现施工的条件与设计图纸的条件不符，或者发现图纸中仍然有错误，或者因为材料的规格、质量不能满足设计要求，或者因为施工单位提出了合理化建议，需要对设计图纸进行及时修订时，应遵循技术核定和设计变更的签证制度，进行图纸的施工现场签证。在施工现场的图纸修改、技术核定和设计主要资料，都要有正式的文字记录，归入拟建工程施工档案，作为指导施工、施工验收和工程结算的依据。

施工部署3.1组织架构总指挥：栾宗富副总指挥：王政、王建民、胡志顺组长：杨俊如、汤卫兵、王杰、张万松作业层由三个队组成：打井施工队、预制管道制作队、综合队。各专业队施工任务划分如下：（1）打井施工队：物探测井、划眼、破壁、冲孔换浆、下管、填砾与止水、固井、洗井、抽水试验等分项工程的施工；（2）预制管道制作队：预制施工过程中所需的3PE管、过滤花管、实管。（3）综合队：现场临时用水用电、施工设备维护保养、附件的制作。3.2劳动力投入计划（按一台钻机配置）序号工种名称人数备注1队长1管理整体打井及附属工程2副队长2辅助管理整体打井及附属工程3技术员2针对技术问题提出解决方法4记录员1记录打井过程数据5司钻1管理钻台的工作和井队人员6副司钻1辅助管理钻台的工作和井队人员7井架工2辅助搭建井架8管道工2负责管道对接作业9焊工3负责焊接作业10起重工2负责起重作业11泥浆工3负责泥浆处理作业12油漆工3负责防腐处理作业13普工5负责配合其他工种作业合计273.3工、机、具投入计划（按一台钻机配置）序号机械或设备名称单位数量生产能力1全站仪台12经纬仪台13水准仪台24反铲挖掘机台25自卸汽车辆28吨6磨光机台411小型切割机台212手拉葫芦台513配电箱台1014交流电焊机台315汽车式起重机辆150t

施工工艺打井施工工艺流程主要有测量放线→竖立钻机→物探测井→划眼→破壁→冲孔换浆→下管→填砾与止水→固井→洗井→抽水试验→井室砌筑。4.1测量放线参照现场建筑基准点和已有建筑物进行放线，按照施工图纸标定成井的位置，并根据现场条件对钻孔进行适当调整，在每口井位置钉200*12mm钢金加白灰桩，以保证打孔位置准确。4.2竖立钻机①以钻孔点定位塔架底盘，采用水平尺对底盘横向、纵向进行找平，水平度≤0.5mm/m；②底盘定位后，安装塔架竖杆，利用铅锤和直尺测量塔架的垂直度，保证塔架竖杆垂直；③安装钻机头、钻机提升装置和钻头充水（泥浆）等附属装置；④按要求挖好沉淀池及泥水沟，并使其畅通。⑤对钻机及附属装置接电、接水管，对每台设备进行点试，确定转向。4.3物探测井测井前必须采用钻具和钻头通孔，防止测井探头遇阻和遇卡。通孔至井底后开泵循环，使井内钻井液性能指标上下保持稳定和一致。不允许井内有过高的固相含量和沉淀。测井探头和电缆在起下过程中要缓慢匀速，防止产生抽吸作用。注意井内液面变化，当井内液面下降时必须回灌泥浆，保持井内压力相对平衡。测井项目根据地质和合同要求增减测井项目。4.4划眼划眼基本要求：为保证井眼的圆整，必须采用与原来井径相同的钻头进行划眼。划眼基本程序：通过钻机提升和回转系统在井内由浅而深上下及旋转运动。特别是容易井斜的区段必须反复多次进行划眼。4.5破壁破壁机具：根据不同地层或泥皮情况，可采用专用刮刀或钢丝刷二种机具。破壁方法：用钻杆连接破壁工具，在井内自上而下慢速回转方式破坏井壁泥皮。注意起下钻具速度控制，防止井内抽吸作用和破壁机具遇卡。4.6钻孔①开钻前须确定转向无误，并重新校核塔架底盘，竖杆的水平和垂直度；②施钻过程中应按6米/小时的速度为宜，密切注意钻机及附属设备的运行情况，发现异常应及时处理，防止拉断钻杆和接头丝扣、跌落钻头等现象发生，并时刻注意地层地质变化，做好记录；③施钻过程中钻机长和操作手应定时对钻机及附属设备进行巡回检查，及时做好维护和保养工作，提高工作效率；④当孔钻到要求深度后，应对孔反复进行通孔，为下管创造顺利条件。⑤钻进方法应采用三翼与牙轮等相结合钻头钻进。操作应符合“分段钻进、坚持清孔”的原则。⑥对可能坍塌的地层应采取钻孔护壁措施。在浅部填土及其它松散土层中可采用套管护壁。在地下水位以下的饱和软粘性土层、粉土层和砂层中宜采用泥浆护壁。在破碎岩层中可视需要采用优质泥浆、水泥浆或化学浆液护壁。⑦钻进中应保持孔内水头压力等于或稍大于孔周围地下水压，提钻时应能通过钻头向孔底通气通水，防止孔底岩层由于负压、管涌而受到扰动破坏。4.7冲孔换浆当使用正循环回转钻进时，终孔后，停止进尺，稍提钻锥离孔底10cm～20cm空转，并保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.03～1.10的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。使清孔后泥浆的含砂率降到2%以下，粘度为17s～20s，相对密度为1.03～1.10，且孔底沉淀土厚度不大于设计规定的量值时，即可终止清孔，根据钻孔直径和深度，换浆时间约为4h～8h（直径1.5m，深55m的孔需8h）。最后进行灌注水下混凝土。4.8下管1.下管基本要求下管前必须校正孔深。在物探测井和钻时记录资料基础上，确定下管深度、过滤管安装位置，并做好排管记录。检查钻塔、天车、游动滑车和提升系统，并进行必要的检修和维护。检查管材、丝扣和下管辅助工具，严禁使用存在问题的管材和工具。焊接管注意焊缝质量并进行检查。地热井成井管材应进行强度计算和校核。下管过程中必须保证井管内外液面基本一致，防止产生负压导致井壁管或过滤管挤毁事故。液面差超过10m时必须进行回灌。下管过程中遇到阻力或下入困难时，不得强行下入，应及时起拔井管重新划眼。下管过程中发现井漏、井塌等现象，应及时提出井管，经处理井壁稳定后再重新下管。二次及多次下管时，井管重叠部分应在15m～40m为宜。2.管材常用管材有石油套管、无缝钢管、螺旋和直缝高频焊管、PVC-U塑料管。根据现场情况拟定采用无缝管。过滤管主要有桥式过滤管、梯形丝过滤管、贴砾过滤管、钻孔缠丝管、铣缝式PVC-U塑料管等，根据现场情况拟定采用桥式过滤管。井管连接主要有丝扣和焊接两种类型。推荐使用丝扣连接方式，焊接连接时，井深不易超过1500m。对于基岩稳定地层可根据具体情况裸孔成井；对于破碎掉块地层必须下入井壁管或过滤管，过滤管可视情况选择钻孔式或条缝式等。泵室段井管直径应满足下入开采泵和测量的要求，深度应满足与开采量相应的动水位的要求。全井下管时，必须在底部有15～30m沉淀管。3.下管方法当井管总质量小于钻井设备的安全负荷时采用提吊法下管。当井管总质量大于钻井设备的安全负荷时采用二次下管法、浮力塞法等。采用浮力塞法时，其浮力塞安装位置和浮力塞（板）厚度应进行计算确定；同时注意管内外压力差不能过大，以免造成井管挤毁事故。井管下放速度不宜过快，应小于0.3m/s，速度要均匀，防止下管过程中损坏管道，如果遇有障碍和不顺畅现象，应及时查明原因，待做好处理后才能继续下管，最后地面上要保留2m左右的换热管，将换热管进行密封、固定，防止堵塞和下滑到井内，造成管道无法使用，甚至废井；安装前后均应对管道进行冲洗。4.9填砾与止水①回填方式：我公司采用人工加设备从地下反浆回填的方法灌回填料。②回填料：回填材料的导热能力对地下管路的换热能力有着重要的影响，回填料在施工完成后与地下管路接触最紧密，回填料的配比与选择，决定了其传热性能，传热特性直接影响换热效果。除考虑传热外，还要考虑其凝固强度等级，因地质结构不同、膨胀能力不同，产生的挤压力也差别很大。选择合适的回填料还可以防止挤压破坏地下换热管。因此，依据地质报告，配比选择回填料，黄沙加原泥浆混合达到密实。③回填完后将留在地面的管道管口进行封堵保护并进行标记，防止后续施工造成损坏。4.10洗井通过竖直涡轮泵对管井进行最低4小时的抽水与反冲洗，涡轮泵必须由监理批准。抽水应按顺序按设计排量的75%，100%，125%与150%进行。在每一步抽水过程中每隔十分钟中断一次以产生涌水效果，并保持直至含沙量达标。施工队伍在管井首次洗井完成后，可随时通知监理进行测试。施工队伍在含沙量测试达标4小时后可以选择终止首次洗井，但如果在重新排水后含沙量在30ppm或以上时应继续洗井。如果在抽水洗井后12小时内不能达到该标准，应重新使用进行洗井。4.11抽水试验抽水试验成孔宜为清水钻进，当钻孔工艺必须采用泥浆护壁时，应进行严格细致的洗井。抽水试验时的排水，应根据抽水场地情况，确定排水方向与距离。抽水试验过程中，应同步观测、记录抽水孔的涌水量和抽水孔及观测孔的动水位。涌水量和动水位的观测时间，宜在抽水开始后的第1，2，3，4，5，10，15，20，30，40，50，60min各观测一次，出现稳定趋势以后每隔30min观测一次，直至结束。抽水试验宜三次降深，最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高。三次降深的分配原则宜满足：最大降深s3（m），s2=2/3s3，s1=1/3s3（s1为第一次降深，s2为第二次降深）。抽水试验每次落程的稳定延续时间，应符合下列要求：1、卵石、砾石、粗砂含水层，三次降深的稳定延续时间为4h、4h、8h；2、中砂、细砂、粉砂含水层，稳定延续时间为8h、8h、16h；3、裂隙和岩溶含水层，稳定延续时间为16h、16h、24h。试验结束后，应进行恢复水位观测，停泵时按1、3、5、10、15、30min的间隔进行水位观测，以后每小时进行一次。4.12井室砌筑1.测量放线按照设计给定的阀门井平面位置和标高在现场进行核测，并对现场地下管线及障碍物进行调查，阀室的平面位置、净空高度及井筒高度必须符合相关规范的规定及设计图纸的要求。如发现现况管线或障碍物影响施工，应与设计协商解决。施放阀门井的中心线和轴线，并在不妨碍施工操作的位置进行栓桩。2.基坑开挖阀门井基坑采用人工配合机械开挖，土方开挖前施工员必须向挖铲司机、测量人员、施工人员进行技术、安全交底。基坑必须按照测量放线位置进行，并由施工员现场指挥。开挖时按照1：0.5放坡，底口各边宽度分别超出阀门井外墙轴线1.5m。机械挖土时应遵守有关规范要求，坑底应保留200mm厚的土层由人工挖除。开挖时应随挖随测，避免超挖及扰动土的原状结构，如经扰动，应挖除扰动部分，扰动范围在150mm以内时，采用原状土夯实，压实系数应≥0.95；扰动范围在150mm以上时，采用3：7灰土分层填充夯实，压实系数应≥0.95。施工时如地下水位较高，应人工降低地下水位至施工面以下500mm，开挖基坑时应注意边坡稳定。施工中要保护好测量高程，以保证其准确有效。3.垫层混凝土阀门井垫层采用现场搅拌的C15混凝土一次浇筑成型，浇筑时必须严格控制顶面高程，不得高于设计高程，宽度应符合设计要求。垫层厚度100，要求表面平整。混凝土初凝后必须及时养护，垫层强度达到70％后，方可进行下道工序施工。4.底板混凝土阀门井基础支模采用15×15木方，模板拼装应直顺严密，支撑要牢固。底板混凝土标号为C30，作业时一次浇筑成型，边浇筑边振捣，其表面应平整，并注意控制其顶面高程，不得高于设计高程。混凝土浇筑完毕应及时养护。底板强度达到70％后，方可进行下道工序施工。5.井身砌筑在常温季节砌筑阀门井时，砌块应用水浸透，不能使用干砖。砌筑时，首先要按照井的形状进行摆砖撂缝，横、竖缝宽保持在8～10mm；砌筑作业必须层层挂线、格方，四角最好设置皮数杆。水泥砂浆要符合标号要求，砂浆饱满，不得有空缝，清水墙随砌随勾缝，混水墙要随砌随将挤出的砂浆刮平，抹灰面要光滑，不得空鼓。井室内的踏步应随砌随安（留），其尺寸应符合设计规定。在砌筑砂浆未达到规定强度前不得踩踏踏步。6.阀门井内管道安装阀门井墙体施工完毕并达到相应强度后，可以进行穿管施工，穿管前要先在阀门井内施做支座，并将阀门井墙外的肥槽回填至设计管线外底高程，以支撑管道。（1）管下肥槽处理在阀门井墙外，沿管道方向从墙基础直至基坑底部边缘回填2：8灰土，并分层夯实，压实系数≥0.95，回填的宽度不小于700mm，回填顶面应与管外底高程相符。（2）穿管整个阀门井使用一根完整钢管穿越，安装阀门时再进行切割。穿管时从阀门井一侧的管线沟槽下管，下管采用三脚架，钢管进入沟槽中后，逐步将其一端导入阀坑中，并从阀坑的另一侧穿出，最终按照设计中心和高程，将其两端分别安置在两侧的砖台上。穿管作业由专人指挥，绳索绑扎必须牢固可靠，作业时缓慢下放，缓慢导入，以免管道与阀门井墙体及支座发生碰撞。7.阀门安装阀门安装前必须核对公称直径、公称压力、钢号及型号等，符合设计要求方可安装。阀门壳体表面不要有粘砂、砂眼、裂纹等缺陷，阀门内外要清洁无杂物，法兰盘根的高度要符合要求。阀门使用前要经油渗检测并有检测报告。阀门不得安装在钢管焊口上，且距焊口不小于10cm。8.盖板安装阀室内设备安装完毕后安装预制盖板，盖板由加工厂在室内加工制作，加工时要严格按照设计图纸及相关规范执行。盖板采用吊车进行安装，安装前先在侧墙顶部铺设20厚1：2水泥砂浆座浆。盖板安装完毕后，在其顶面用20厚水泥砂浆找平，注意要将板缝灌注饱满。涂刷聚氨脂涂膜防水层，再花铺200g油毡一层，最后浇筑40厚C30细石混凝土保护层。9.基坑回填盖板安装完毕后进行（肥槽内管道下部已于穿管前先行回填）。阀室四周0.5～1m范围内回填采用2：8灰土分层夯实，压实系数≥0.95；阀室外墙1m以外回填素土，并分层夯实，压实系数＞0.94。回填前要先对回填范围内进行清理，回填时管道两侧必须同时进行，避免造成结构物偏移。回填素均采用分层夯实，每层厚度不大于250。回填用的素土要符合相关规范要求，不得含有砖块、垃圾、树根、杂物及腐蚀质。

常见井内事故预防与处理5.1卡钻事故的预防和处理1.卡钻事故的预防各种钻具、管材、接头、接箍及钻杆的加厚部位等，必须按DZ0106～DZ0109的技术要求和规定进行加工，并严格进行质量检验，对不符合要求的入井钻具（工具），不得使用。下钻时，钻具与孔底应保留不小于0.5m的安全距离，然后开泵送水，再缓慢回转钻具到孔底。钻进中，发现动力机响声异常、钻参仪表数值突变、钻具回转阻力增大、泵压升高、岩心堵塞等情况，应及时提钻予以排除。钻进中，出现机械故障、停待、冲洗液突然严重漏失等情况时，应将钻具提升到安全孔段。发现钻具回转遇阻时，应立即上下活动钻具，并保持冲洗液循环，不允许无故停泵。采用牙轮钻头扩孔时，必须配备导向钻头，选择合理的钻进规程参数。在研磨性较强的岩层中，采用金刚石或针状合金钻进时，应合理控制回次进尺，防止磨薄、磨漏岩心管。发现卡钻、埋钻等事故征兆时，应迅速窜动、回转钻具并提离孔底，不允许停泵、停车。提下钻遇阻时，不允许强拉硬提或向下强冲，应及时开泵扫孔。在易坍塌层段提钻时，应严格控制提钻速度，减小对孔壁的抽吸，并及时向孔内回灌冲洗液，保持液柱压力。提钻过程中，若发现钻具上有严重泥包、取粉管内有大粒岩屑、掉快或淤泥时，应及时调整泥浆性能。在易发生掉快、探头石的层段钻进时，应选用带有取粉管的钻具组合，避免掉块、探头石卡钻。在非孔底漏失的层段钻进时，要经常测试孔底残留岩粉，孔底岩粉超过10m时，必须下捞粉钻具，专程打捞。禁止打“懒钻”。在提下钻及钻进过程中，严把孔口关，防止将小工具、硬物件掉入孔内，造成卡钻。下钻时抹好丝扣密封油，确保入孔钻具的密封性。钻进中，要认真观察泵压变化，防止冲洗液循环“短路”，确保孔底钻头的供液量。1.卡钻事故的处理在卡钻初期，应尽量维持大泵量循环，尽力转动、上下窜动钻具。在分析卡钻原因、确定了卡钻类型之后，分别采取不同的处理方法。若发生键槽卡钻事故，先采取“反扫”、“上下窜动”等方法，设法将被卡钻具导出，然后仔细修整“键槽段”孔壁。严禁强力提拔和反转被卡钻具。处理掉块卡钻事故，应先以提、窜钻具为主，继而用拉顶结合或增加动滑轮数量增大提升能力，仍然无效时，再采用上下震击、提拉吊打等方法解卡。处理泥包、吸附卡钻和岩粉埋钻事故时，应先调低冲洗液密度，持续循环，再将一定数量的原油、柴油、废机油或解卡剂（液）泵注到卡钻事故孔段进行浸泡，每隔1.5h～2h上下活动钻具一次，直至解卡。在石灰岩层段发生卡钻，采用盐酸溶解法解卡。将3%～5%的稀盐酸溶液（应考虑孔内水的稀释）通过钻柱或孔口注入被卡孔段，浸泡1h～2h，并辅助活动钻具，配合顶、拉，一般可以解卡。采用反丝钻杆，逐步倒出孔内全部正扣钻杆，然后再处理被卡的粗径钻具。采取钻小眼的方法：先用小径钻头扫透变径接头及岩心，震活被卡岩心管，再下入公锥，打捞出岩心管。采用磨削残留钻具的方法：根据残留钻具的类型、结构，选择或加工专用的磨鞋、铣刀，下入孔内，消灭残留钻具。如果反钻杆存在困难或必须采用倒扣与套铣交替进行而存在被卡风险时，可直接采用钻杆内爆破的方法，先取出孔内全部钻杆，然后再处理孔内被卡的粗径钻具。深孔发生卡钻，应根据不同规格钻杆的拉力与伸长量的关系，推断卡点位置和卡段长度，然后再确定处理方法。5.2钻具事故的预防与处理1.钻具事故的预防施工机台应配备处理事故所用的打捞工具、探测工具以及掏眼、磨削工具。如正丝公、母锥，卡瓦，打捞矛（筒、钩），打印器，磨鞋等。施工机台还应配备反丝钻杆以及相配套的反丝公、母锥以及辅助工具，如反循环打捞篮、磁力打捞器、提拉旋转器、上击器、下击器、侧卡仪、爆炸松扣工具、套铣筒等。严把入孔钻具、工具的质量关。每个机台都应配备检查钻具磨损的量具；对于弯曲的钻杆、钻铤、岩心管，要及时校直；提下钻具时，要仔细观察钻具的磨损程度，不合格应及时更换。钻杆、钻铤、岩心管有裂纹、严重磨损、明显变形、螺纹异常、连接不可靠等，不准下入孔内使用。长期停用的管材、打捞工具，在下孔前应经过严格检查。钻进过程中，出现泵压表、拉力表、电流表数值突然变化、钻具重量减轻、动力机运转异常、进尺骤慢、钻具突然坠落、下钻到底机余与计算机余不符、两个以上碰头机余等情况时，应立即停钻检查。扫孔、扩孔、扫脱落岩心时，应挂好提引器，并固定好锁环；要严格控制扫孔速度。钻具不得长时间悬空回转；不得猛开、猛关悬空钻具，以防甩脱钻具，造成单头或多头事故。在采用拉、窜、顶、震、敲等方法处理钻杆事故的过程中，要注意钻杆松口、脱扣，避免造成二次事故。钻进阻力过大而发生急剧反转时，不要急于提动钻具和强行开车。应先将钻具拧紧，再做下一步处理。钻进中遇到溶洞（采空洞），要立即停钻并试探洞子深度及残留物性质，保持足够长钻具，采用适宜的钻进参数，穿过溶洞后，根据具体情况下入套管隔离溶洞，或按照条款中所推荐的方法进行处理。提升钻具时，遇到连接螺纹过紧，钻具重量较轻时，应先人工松扣，再用拧管机继续卸扣，以防跑钻。采用牙轮钻进时，禁止在钻铤与钻头之间安装取粉管，以防止在钻进中，甩脱加压钻具。2.钻具事故的处理事故头较正螺纹完好时，应先用相应螺纹端对接打捞。下钻时，大钳拧紧钻杆，对事故头时，上扣不宜太紧，一旦打捞失败，便于安全退出事故头以上钻杆。事故头为外螺纹锁接头或光钻杆时，应合理选用丝锥，小口径金刚石钻具，只能选用公锥。事故头偏斜不严重时，可下带导向罩的捞锥（公、母）捞取；钻孔超径，事故头偏离中心较大时，可先用弯钻杆、捞钩或磁力打捞器寻找出事故头。事故头磨损、变形、破损时，一般用通天母锥或打捞器捞取，事故头上有障碍物时，应进行清除。岩心管断脱打捞时，可在捞锥上接一弯钻杆作导向。管头破损变形时，应采用捞管器或卡管器打捞。管头有塌落物阻隔时，应先除去塌落物，然后再打捞。脱落钻头的捞取时，应先将内部的岩心除去，再用小一级钻头或炮弹钻头挤夹，或用套管公锥打捞。打捞金刚石胎体时，可用抓筒、喷反钻具、粘筒或磁力打捞器等方法捞取；也可用掏心钻头，在孔底钻一深200㎜～300㎜的小眼，将胎体碎块冲落到小眼内，再换用原钻具钻进取芯，取上胎块碎屑；还可用磨孔钻头磨掉孔内胎块。打捞脱落牙轮时，可用抓筒或磁力打捞器捞取；若出现三轮脱落孔底，并相互挤死，可先下入倒刺钩，钩活牙轮后，再用磁力打捞器依次捞出，或下入打捞筒一次捞出。5.3套（井）管事故的预防和处理1.套（井）管事故的预防下管前，应认真检查井架、钻机升降系统运行状况是否安全可靠；下管时，井管管柱的总重量不得超过设备、工具的负荷能力及井管允许的抗拉强度。对于螺纹连接的石油井管，在下管之前，要认真检查井管丝扣的质量、直度和圆度。对于焊接连接的无缝钢管，在下管之前，要认真检查井管端部是否平整、生锈，焊接破口是否规矩，导正疤片规格、数量是否符合下管要求。下管作业要求连续进行，操作要求平稳，遇阻时不准猛墩，应及时查明原因，采取相应的措施。下管作业中，井口各岗操作人员与升降机操作者，必须密切配合，防止跑管事故的发生。若出现管柱下不到预定位置，可通过送泥浆冲孔与下管作业相结合，确保井管柱下到预定位置。处理套（井）管事故过程中，使用特殊规程参数和操作方法；应由操作经验丰富的机长、班长操作；每次下钻的处理方案和所使用的特殊工具，都应留有退路。2.套（井）管事故的处理钢制井管脱扣、跑管事故的处理：可采用内卡方法打捞，即下入木塞或钢塞，投入卡料卡住事故井管提起。无效时，再分段切割、套扫、逐段卡取打捞。在使用铸铁井管的地热井中，发生井管折断、脱扣、跑管事故，可采用外卡接箍或管内木塞卡取的方法打捞。当井管接近下完时发生折断、脱扣、跑管事故，先将断口以上井管拔出，探测下部井管，如果完好，并已下到预定深度，可采用对接或套接的方法处理。由于孔底沉淀，井管未能下到预定位置而受阻，造成滤水管与大部分含水层错位，则应立即将井管提出，重新配制泥浆、下钻扫孔、清孔、验孔后，重新下管。采用扩孔方法处理套管事故时，扩孔钻具应带导向装置。5.4孔内落物事故的预防和处理1.孔内落物事故的预防在提下钻、下套管、测井等作业环节，井口工作人员要有高度责任心，消除麻痹大意的工作状态。井口工作人员作业过程中，易掉入孔内的小工具应系上尾绳，另端与操作者固定。井口小物件、小工具，要求应与井口保持一定距离，合理放置。钻井作业各个环节，必须重视孔口安全管理。时常注意盖好孔口，谨防小工具、小物件掉入孔内。每次下钻前，应认真检查钻头的球齿合金、金刚石胎块、金刚石复合片与钻头体粘（焊、嵌）接是否牢靠或存在缺陷。发现异常，立即更换钻头。2.孔内落物事故的处理掉入铁器物件、工具时，可先用磁铁打捞器打捞，或用冲捞、粘取、抓套、研磨等方法打捞。掉入非铁器物件、工具时，可用冲捞、粘取、抓套、研磨等方法打捞。处理架在钻孔中途的工具、物件，应设法先将落物赶到孔底之后，再进行处理；在把小物件赶向孔底的过程中，应小心操作，谨防造成卡钻事故。对于孔底残留的碎合金，牙轮球齿、碎胎块等小硬物，可采用全孔反循环，使其从钻杆中排出孔外。钻杆柱下端接收拢岩心管，下钻至距孔底0.1m～0.2m，安装带有送水接头及密封钻杆功能的专用井口套管接头，接通泥浆泵，由钻杆与孔壁之间的环隙向孔内送水，形成全孔反循环，从钻杆中排出小硬物。5.5测井事故的预防和处理1.测井事故的预防测井前，要查明欲测孔段的孔径、换径位置、泥浆性能、孔内有无遗留物以及孔壁完整程度等。下入探管前，必须用原钻具进行冲孔、通孔，清孔深度应超过欲测深度10m以上。对于地层复杂的钻孔，测井前事先要配置清孔泥浆和封闭液，然后下钻清孔、清渣，再打入专门配置的封闭液。测井作业前，要对探管、电缆（钢丝绳）连接处、绞车制动装置等进行严格检查；下放探管要缓慢，中途遇阻应将探管提出孔口，重新下钻通孔，排除障碍后，再下入探管。对于孔口松散层未下技术套管钻孔，测井时，孔口必须安装测井电缆（钢丝绳）导正装置，防止因孔斜使电缆（钢丝绳）勒入土层中，造成测井事故。2.测井事故的处理测井探管被卡，上下活动无效时，可用套、割等方法处理，下入打捞器具时，应将电缆或钢丝绳拉紧绷直，以免器具转动。电缆或钢丝绳脱断，探管掉入孔内时，应先下入倒刺捞绳器（内刺筒式或外刺杆式）捞取电缆或钢丝绳；然后处理探管。使用捞绳器打捞电缆，首先要算出井内断头井深。第一次打捞下钻，捞绳器下过断头井深后速度要慢。若无遇阻显示，下过断头井深不得超过150m。转动一圈，上提1m～2m，然后放回原处再转一圈，要用Ⅰ挡缓慢提钻，一律用旋绳卸扣。如果第一次未捞获，再次打捞时，每次下钻只能增加100m，直到捞住为止。注意不可多下和多转，以防将电缆扭成大团而提钻困难，甚至造成卡钻事故。处理电缆或钢丝绳无效时，再用无内刃、小水口的合金钻头钻具，逐步套取。处理带放射源的探管时，要用级配合理的筒状钻具套取。严禁采用研磨消灭的处理方案，防止造成放射源污染。5.6填砾堵塞事故的处理填砾过程中，若发生砾料架桥堵塞，可将钻杆下到井管下部，封住井管口，用清水冲洗，形成管外循环，促使堵塞的砾料下沉。采用空压机冲孔，降低管内液面高度，增大管内外压差，使堵塞的砾料下沉。在井管材质、强度安全、可靠的情况下，用活塞在井管内进行抽拉，形成水流冲击，使堵塞的砾料下沉。5.7井喷和有害气体预防措施施工前，应充分了解井位区域地质构造特性和钻遇的地层特性，若存在油气、煤层气，采空洞（坑）等异常地层，应提前制定预防和处理井喷的预案。进入异常地层前，应配制一定数量的大密度泥浆，随时准备实施压井作业。完成一开下管固井之后，应根据地层的预测压力，选择、安装井控装置。必要时，安装万能防喷器和闸板防喷器。在异常地层中钻进，应注意观察冲洗液的循环状况、泵压变化以及泥浆池液面情况，及早发现“溢流”、“溢气”情况，为实施井控争取主动。在异常地层中提下钻，要求平稳、缓慢，防止因提钻抽吸而诱发井喷。发现井喷的预兆，应先向井内打入高密度泥浆，争取“一次井控”成功，若不成功，再实施“二次井控”。实施“二次井控”，关井后，井口压力会不断上升，应合理控制井口压力值，使其不得超过井口装置的额定工作压力、套管最大抗内压强度的80%、套管鞋处的地层破裂压力中的最小值。发现井喷的预兆，应立即清除井台上及附近的一切火源，防止井喷发生后，造成火灾。

地热井修复6.1涌砂探查与修复1.涌砂探查首先利用井下电视直观确定是否因为井管破裂而引起的涌砂，其检测重点位置是：静水位与动水位区间井管的连接处、下泵位置、动水位上下处、变径位置、井管所有连接（焊接）处。通过井下电视检查若没有发现问题，则可考虑由砾料下沉、井内压力平衡破坏、成井工艺等因素。抽水观察出砂（浑水）的时间，计算排出静水位至动水位水体积所需时间和各段砂层中的砂砾上升到井口所需时间，确定涌砂位置。必要时可采用分段抽水来详细确定出砂位置。2.涌砂井的修复修复前宜先进行必要的洗井、排渣和井壁腐蚀和结垢物清理。采用小一级补管时，须在补管前下入相同规格钻具进行探井。因井管腐蚀破裂引起的涌砂，采用小一级套管法局部或全部补管；也可采用水泥灌注法封闭破裂位置。因过滤管部分引起的涌砂，采用小一级贴砾过滤管或普通过滤管填砾法进行补管。因降深大，井管内外压力严重失衡造成涌砂时，可选择小流量水泵抽水控制含砂量。6.2水量减少原因及修复1.水量减小的主要原因和类型地层中的固体物（粘土、砂等颗粒）、水中的有机物等在水流和重力作用下沉淀井底，造成淤积。地下水中含有大量的Ca2+和Mg2+等，这些阳离子与水中的碳酸根和硫酸根等阴离子反应生成沉淀物充填到裂隙，造成含水层堵塞；地下水中的铁离子(Fe2+)，常年累计则可产生大量的Fe（OH）3沉淀物与其他沉积物一起形成化学淤泥而沉积在井内，逐步减少水井的有效深度，并掩埋部分过滤管，从而造成水量逐年减小。井内沉淀胶结会加速金属腐蚀，腐蚀产物又会形成新的结垢物，二者同时伴生。井内堵塞的另一种因素还有微生物粘泥。在井内产生这种堵塞物的微生物主要是铁细菌(好氧菌)和硫酸盐还原菌（厌氧菌），这些微生物一方面因为自身大量繁殖产生结垢；另一方面其分泌物产生“微生物粘泥”与其他固体物混合粘附在井壁上而形成胶结物。井内掉入的杂物在变径处聚集，从而增加了出水阻力，同时也影响单井的出水量。水位下降，大量无序的开采地下热水，使水位下降速度过快而造成地热资源枯竭。2.水量减小探查与处理收集地下水水质化验数据、地层情况及成井柱状图，并配合井下电视图像信息分析判别。对于水位下降、过滤管淤积和堵塞、腐蚀造成的水量减小，通过井下彩色电视检查仪器判断。对于地层坍塌造成的水量减小则可通过抽水观察和使用过程中异常、成井情况、地层情况等综合方法来确定。实际工作中根据不同的情况和成因可采用单一或联合洗井方法，具体使用范围及方法见表1。表1水量减小处理方法与适用范围处理方法适用范围作用特点与效果空压机振荡洗井井内淤积与沉淀排渣疏通含水层效率高、成本低钢刷刷洗井壁法井壁结垢与锈蚀清除作用成本低处理干净控制爆破洗井法结垢与砾料胶结严重破坏其强度效率高、成本低CO2洗井法淤积与轻度结垢排渣、形成负压效率高、成本低HCl洗井法碳酸岩地层及除锈产生化学反应工艺复杂、效果好活塞拉孔法轻度结垢重新排列砾料成本低效果好

施工质量保障措施7.1严格遵守工艺规程施工工艺和操作规程，是进行施工操作的依据和法规，是确保工序质量的前提，任何人都必须严格执行，不得违犯。7.2主动控制工序活动条件的质量主要是指影响质量的五大因素：即施工操作者、材料、施工机械设备、施工方法和施工环境等。只要将这些因素切实有效地控制起来，就能保证每道工序质量正常、稳定。及时检验工序活动效果的质量，一旦发现质量问题，立即研究处理，自始至终使工序活动效果的质量，满足规范和标准的要求。设计工序活动质量控制点，以便在一定时期内、一定条件下进行强化管理，使工序处于良好的控制状态。对于重要工序质量控制点制定结合项目特点的专项施工方案，由项目经理审批，由施工员按照方案具体实施的保证措施，并依据施工情况填写资料表格。方案主要内容组成部分：7.3应注意的质量问题1.施工项目质量的预控事先对要进行施工的项目，分析在施工过程中可能或最容易出现的质量问题，从而提出相应的对策，采取质量预控的措施予以预防。施工质量预控工作流程见附图。2.施工环境控制保证措施影响工程质量的环境因素较多，有工程技术环境、工程特点环境、劳动环境等。环境因素对工程质量的影响，具有复杂而多变的特点。因此，根据工程特点和具体条件，应对影响质量的环境因素，采取有效的措施严加控制，尤其是施工现场，应建立文明施工和文明生产的环境，保持材料工件堆放有序，道路畅通，工作场所清洁整齐，施工程序井井有条，为确可质量、安全创造良好条件。为了避免缺陷，提高工程安全性，减少质量责任，项目经理应识别和重视工程施工质量安全性问题，特别要注意制订获得安全、可靠的有关工作程序，力求将质量责任风险限制到最低限度，减少责任事故的发生。主要管理措施：严格贯彻、遵守有关安全的法令、条例、规定等；加强操作者的安全生产的意识教育，树立预防为主的思想；制止和纠正违章指挥、违章操作；监督和落实方案的实施；

施工安全保障措施施工现场的安全管理，重点是进行人的不安全行为与的的不安全状态的控制，落实安全管理决策与目标。以消除一切事故，避免事故伤害，减少事故损失为管理目的。8.1落实安全责任、实施责任管理施工项目承担控制、管理施工生产进度、成本、质量、安全等目标的责任。因此，必须同时承担进行安全管理、实现安全生产的责任。建立、完善以项目经理为首的安全生产领导组织，有组织、有领导的开展安全管理活动，承担组织、领导安全生产的责任。建立各级人员安全生产责任制度，明确各级人员的安全责任。抓制度落实、抓责任落实，定期检查安全责任落实情况，及时报偿。项目经理是施工项目安全管理第一责任人。各级职能部门、人员，在各自业务范围内，对实现安全生产的要求负责。全员承担安全生产责任，建立安全生产责任制，从经理到工人的生产系统做到纵向到底，一环不漏，各职能部门、人员的安全生产责任做到横向到边，人人负责。施工项目负责施工生产中物的状态审验与认可，承担物的状态漏验、失控的管理责任。接受由此而出现的经济损失。一切管理、操作人员均需与施工项目签定安全协议，向施工项目做出安全保证。安全生产责任落实情况的检查应认真、详细的记录，作为分配、补偿的原始资料之一。8.2安全生产资质核对一切从事生产管理与操作的人员、依照其从事的生产内容，分别通过企业、施工项目的安全核对，取得安全操作认可证，持证上岗。特种作业人员，除经企业的安全核对，还需按规定参加安全操作考核，取得监察部门核发的《安全操作合格证》，坚持“持证上岗”。施工现场出现特种作业无证操作现象时，施工项目必须承担管理责任。一切管理、操作人员应具有基本条件与较高的素质。8.3安全教育与训练进行安全教育、训练要适时、宜人