机井施工

8.4.2.1机井a．钻机定位：钻机定位后必须平整稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动，同时调整钻机垂直度，垂直度运行偏差≤0.5％，钻尖应对准井位中心，其水平位置允许偏差20mm，将高程引到可靠便于施工和检查的位置处，并经监理复核后方可开钻。b．泥浆配制：泥浆配制1.02～1.08kg/cm3，粘度18～22S。含砂率≤4％，并根据地层情况控制掌握，必要时适当掺合膨润土，以保护孔壁。c．成孔：整个成孔过程采用反循环工艺，控制塔架垂直度，第一根钻杆钻进时一定要注意，因此时钻具重心高，送浆管偏心受力，钻具易晃动；根据井径、孔深、钻头种类钻速、泵的扬程和土质情况，掌握进尺度，做好钻孔记录，选择合适的重型钻头或安装稳定器及导向装置，以减少钻头、钻杆摆动问题和因土质不均引起偏水现象；检查钻杆的垂直度，允许偏差一般应≤0.5％，应经常检查超过此值时应进行纠偏。d．清孔：用优质泥浆清孔，待吸出泥浆比重小于1.08g/cm3，砂率小于4％时，即可得终孔深度，终孔垂直度运行偏差≤0.5％，用经纬仪从两个方向检查钻杆垂直度，即可得终孔垂直度。e．井管安装：采用钢丝绳托盘下管法。下管时采用四根兜底绳，分别缠绕于绞车上，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钻钉孔。将销钉表面涂上黄油，插入销钉孔，销往四根兜底绳，销钉要伸到穿绳以下15cm左右，把销好兜底绳的托盘放在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，先将托盘上沿涂上灰砂沥青，而后使井管垂直插入托盘口的插口，在接口处缠3～4圈塑料薄膜，用6～8根竹蔑均匀地围在接头处，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出销钉，起吊托和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽样徐徐下降，把托盘和第一根井管送入钻孔内，至井管上口超出台1m左右，停止下降，即开始安装第二根井管，如此往复，直至井管下完，托盘下到孔底，井管安装完毕，校核无误后，将管身固定，不使摇摆，然后将兜底绳放松，即可起拔中心绳，销钉拔出后，再用绞车拔兜底绳，兜底绳拔出后即可回填砾料。f．回填砾料：填砾是管井建造的一个重要环节，填砾规格严格按照水利电力部部颁标准《农用机井技术规范》SDl88-886进行施工，中粗砂含水层、填砾厚度不小于100mm，细砂以下含水层，厚度不小于150mm，滤料选用磨圆度好的硅质砾石，以圆形卵石或砂料为宜，质地坚硬，不含化学成分，经过严格筛分，合格率大于90％，不得含土过多，或含有其他杂质。根据钻孔记录，确定各含水层高程，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，填入与下部含水量相应的规格砾石，上段为1/5，填入上部含水层相应的规定砾石。g．井管外封闭：进行井管外封闭前，按安装井的柱状图将所需的粘土球及粘土数量、计划填入深度计算妥当，并准备一定余量。填入方法与填入砾石相同，应注意防止因粘土球填入井孔受压缩致使填入的砾石错位，一般填入粘土球的数量应比封闭层实际需要的各填25％片右，粘土球直径为25mm呈圆形，用优质粘土制成，对粘土球在泥浆中心，溶化时间进行试验，根据试验结果，确定粘士球湿度。安装柱状图，将最下含水层砾石填入，再用25mm左右半干状态粘土球徐徐填入，填至计划位置，依次类推，进行井管外封闭。h．洗井：井管安装完毕后，采用机动固定式1.2m3，10t压力空气压缩机对管井中的泥土、细砂、泥浆等全部清洗，保证管井达到正常出水量。i．施工要求：钻机施工时应注意检查，发现问题及时纠正，纠正办法可将钻提升开始偏斜处慢进削正。注意钻机操作是否正常，倘有异动、摇晃困难，可能是钻头遇到不均匀的土质，边软边硬，碰撞摇动所致。这样同样要放慢速度，使钻机有充分时问削去硬土，然后再正常钻进。注意泥块影响钻头。如转速高，钻进快，泥浆比重大，削出泥块未成浆，产生阻力大，就有可能使钻机超负荷而损坏，或抽水齿轮磨损，钻管折断等危险，发现时应立即调整泥浆比重。钻孔过程中应严格控制护筒内外水位差，必须使孔内高于地下水位。发现轻微坍孔现象时，应立即提起钻头。调整泥浆比重和孔内水头。如严重坍方或遇砂类土层，应投入粘土重新再钻，并注意勿触撞孔壁。坍壁与钻进速度和土质有关，如土质好，钻进速度快，时间短则一般很少坍孔，故施工过程，应灵活掌握钻进的速度。（一）、工程施工方案本工程主要工程施工工艺流程：测量放线→土地平整→机井工程→井房工程→道路工程→竣工整理根据本工程的实际情况，计划布置2个作业组，第一作业组负责田水利及土地平整工程以及道路工程，第二作业组负责机井工程以及辅助建筑物井房的修建和管道的敷设安装工程，该两个施工队统一调度指挥，互相配合，共同完成施工任务。1、测量控制：针对本工程的特点，现场建立平面及高程控制系统，以便在整个施工期间针对其它工程项目的施工进行测量控制。平面控制系统：拟采用导线测量的方法建立平面控制系统，测量仪器采用全站仪及50m钢尺。用业主提供的控制点点进行控制，设置直线控制桩，控制桩位置应在稳定可靠、便于施工期间保护及使用方便。高程控制系统：测量仪器采用DS3型水准仪，根据业主提供的水准，把标高引至各临时水准点上，临时水准点必须坚固稳定，距离不得大于200m且前后通视，临时水准点与设计水准点复测闭合，允许闭合差为±12㎜/L（L为水准线长度公里数）。根据监理工程师提供的控制网点，用经纬仪及水准仪进行施工贯通测量，建立施工控制网，依据施工图纸进行实地放样。基本控制点平面位置在±30-±50mm误差范围内，高程误差在±30mm范围内。各工序施工前恢复各控制桩、线。我公司对施工区内的测量基本控制点、永久埋石、标架和水准点负有保护的责任。2、机井工程2.1新建机井:新建机井，应满足规划、设计要求，由公司的具备相应技术资质等级的凿井队施工。机井施工确保安全与质量，严格执行技术操作规程，预防事故发生。机井施工应编制施工设计任务书，做到安全、低耗、优质、高效。2.2施工前的准备工作应符合下列要求：1）钻机选择，应根据管井设计的孔深、孔径、地质及水文地质条件，并考虑钻机运输、施工、水电供应条件等因素，选用回转式反循环钻机。2）根据设计井孔位置，安装钻机时，井孔中心距电话线至少10m；距地埋电力线路及松散层旧井孔边线的距离至少5m（基岩钻孔不受此限制）；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，一般为塔高的两倍；与地面高层楼房及重要建筑物应保持足够的安全距离，并应遵守有关行业施工现场的规定。3）钻机及附属配套设备的安装，必须基础坚实，安装平稳，布局合理，便于操作；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；冲击钻机必须保证连接牢固，钻具总重不得超过钻机说明书规定的重量，活芯应灵活，钢丝绳与活套的轴线应保持一致；在钻进过程中不得位移。4）做到路通、水通、电通（或备好机械动力设备），施工场地平整。5）试钻前应按质量要求，检查钻井设备各零部件，不合格的不得使用6）泥浆循环系统的泥浆池和沉砂池的容积，必须满足施工储浆和沉砂的要求。泥浆槽的长度一般应在15m以上。7）管井施工所需管材、滤料、粘土（球）及其他物料，必须按设计要求在开钻前准备好，并及时运到井场.2.3钻进工艺包括钻进方法、冲洗介质、泥浆质量、井孔防斜及事故预防:1钻进方法与护壁应符合下列规定：1）松散层或基岩层，可采用正循环回转式钻进；碎石土类及砂土类松散层，可采用冲击式钻进；无大块碎石、卵石的松散层，可采用反循环回转式钻进；岩层严重漏水或供水困难的基岩层，可采用潜孔锤钻进。2）冲洗介质，应根据水文地质条件和施工情况等因素合理选用。一般在粘土或稳定地层，采用清水；在松散、破碎地层，采用泥浆；在严重漏失地层或缺水地层，采用空气钻进。3）松散层钻进时，应根据钻进机具和地层岩性采取水压护壁或泥浆护壁。采用水压护壁时，孔内一般应有3m以上的水头压力；采用泥浆护壁时，孔内泥浆面距地面应小于0.5m。2钻孔用的泥浆，质量指标应符合下列规定：1）一般地层泥浆密度应为1.1～1.2，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应为18～22s；细砂、粉砂含水层应为16～18s。3）冲击钻进时，孔内泥浆含砂量应不大于8％；回转钻进时，应不大于12％。4）冲击钻进时，胶体率应不低于70％；回转钻进时，应不低于80％。井孔较深时，胶体率应适当提高。3停钻期间，应将钻具提至安全孔段位置并定时循环或搅动孔内泥浆；泥浆漏失必须随时补充；如孔内发生故障，应视具体情况调整泥浆指标或提出钻具。4井孔倾斜度应符合规范规定。钻进时要合理选用钻进参数，必要时应安装钻铤和导正器。如发现孔斜征兆，必须及时纠正。钻具的弯曲、磨损必须定时检查，不合格者不得使用。2.4在钻进过程中应及时采样并做好地层编录工作:1松散层钻进时，采取岩（土）样符合下列规定：1）一般只采鉴别样，冲击钻进时，可用抽筒或钻头带取鉴别样；回转无岩心钻进时，可在井口冲洗液中捞取鉴别样。所采鉴别样应准确反映原有地层的理深、岩性、结构及颗粒组成。2）鉴别样的数量，每层至少一个。含水层2～3m采一个，非含水层与不宜利用的含水层3～5m采一个，变层处加采一个。当有较多钻孔资料或进行电测时，鉴别样的数量可适当减少。3）探采结合井、试验井等应采颗粒分析样，在厚度大于4m的含水层中，宜每4～6m取一个；当含水层厚度小于4m时，应采一个。岩（土）样重量（干重）不得少于：砂1kg，圆（角）砾3kg，卵（碎）石5kg。2基岩层钻进必须采岩芯的，岩芯采取率：完整基岩为70％以上；构造破碎带、岩溶带和风化带为30％以上。取芯特别困难的溶洞充填物和破碎带，要求顶底板界线清楚，并取出有代表性的岩样。3土样和岩样（岩芯）必须按地层顺序存放，及时描述和编录。土样和岩样（岩芯）可保存至工程验收，必要时可延长存放时间。4土样和岩样（岩芯）的编录，内容包括采样时间、地点、名称、编号、深度、采样方法和岩性描述以及分析结果。5松散层中的深井、地下水质和地层复杂的井、全面钻进的基岩井，必须进行井孔电测，校正含水层位置、厚度和分析地下水矿化度。2.5疏孔、换浆和试孔应符合下列规定：1松散层中的井孔，终孔后应用硫孔器疏孔，疏孔器外径应与设计井孔直径相适应，长度一般不少于8m，达到上下畅通。2泥浆护壁的井孔，除高压自流水层外，应用比原钻头直径大10～20mm的疏孔钻头扫孔，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。泥浆密度应小于1.1，出孔泥浆与入孔泥浆性能接近一致，孔口捞取泥浆样应达到无粉砂沉淀的要求。3下井管前应校正孔径、孔深和测斜。井孔直径不得小于设计孔径20mm；孔深偏差不得超过设计孔深的正负2／1000；孔斜不得超过设计要求。2.6常用井管外观质量的检查应符合下列规定：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、井管直径偏差不得超过：无缝钢管外径上1％～±1.5％；有缝钢管外径±2％；铸铁井管内径±3mm；钢筋混凝土井管内径±5mm，无砂混凝土井管内径±6～±9mm；混凝土井管内径±5～±6mm。5、井管管壁厚度偏差不得超过：钢管和铸铁井管±1mm，钢筋混凝土井管±2mm；无砂混凝土井管±4～±6mm；混凝土井管±3～±4mm。6、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。7、含水层厚度不超过30m时，滤水管可比含水层厚度稍长一些。2.7井管安装应符合下列规定：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