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机电井施工组织设计

发表于:2019-09-11 大小:0.7M 格式:doc 鲁文币:5

六、施工组织设计

(一)各分部分项工程的主要施工方法

1、机井位置布置的布测

井位布测严格按照规划图所标的位置进行放线定位,放线仪器采用高精度全站仪,由测量工程师组成测量组统一放线,经校核无误后再报请监理工程师验收。

2、成孔技术方法

2.1根据钻机性能和地层条件,拟采用无芯钻进至设计深度。

其钻进成孔技术方法如下:

根据地层情况合理掌握钻进参数,禁止盲目加压。

钻压不得超过钻具重量的80%,不超过第一次弯曲的临界压力值。

精心操作,送钻均匀,操作者应注意观察钻压仪,避免钻压忽大忽小和人为的间断加压。

2.2钻进过程中操作者应注意观察下列情况:钻压仪和泵压表;

进尺快慢是否正常;

是否跳钻、蹩车、蹩钻;

泥浆排量和砂土上返情况;

泥浆性能变化和消耗渗漏情况;

设备运转是否正常。

发现异常情况应立即上提钻具并及时采取相应措施。

禁止加压启动转盘,避免损坏钻头和扭断钻具。

2.3任何情况下钻具不得在孔内静置,因故停止钻进时应指派专人活动钻具,上下活动钻具高度应大于2米,并且原悬重不变,回转钻具不超过10圈。

控制提、下钻速度,在砂层、砂砾层孔段避免长时间冲孔。

上下提钻遇阻时不得强拉硬墩,应开疏孔消除阻卡现象。

2.4坚持回灌钻孔,任何情况下都要保持泥浆充满钻孔,保持孔内静压,防止孔壁坍塌。

2.5钻进过程中要始终保持泥浆性能达到设计要求,保持足够的泵压泵量,保持冲孔彻底干净。

每打一单根要疏孔1-2次,冲孔5-15分钟。

2.6做好钻头入孔前和起钻后的检查工作,钻头入孔前应仔细检查丝扣、通水孔、翼齿,发现问题不得下入孔内。

认真检查钻具,凡弯曲、偏磨、丝扣不好、水路堵塞、有伤和焊有异物的钻杆不得入孔。

下钻时应清洗丝扣,涂丝扣油,并用足够的上扣力矩旋紧钻具,尤其钻铤必须将丝扣清洗干净,涂丝扣油并扭紧。

进尺较快时或每进尺10m左右,作短程起钻一次。

2.7现场必须备好打捞工具,保证能够随时下钻进行打捞。

2.8严格执行交接班制度,钻具组合、机上余尺、钻进参数、钻头入孔运行时间、孔内情况、设备运转情况、进尺快慢以及规定的所有情况都应交接清楚。

2.9进入取水层段应做好岩样捞取和钻探判层工作,做好钻进记录和简易水文观测记录,并及时向监理工程师通报。

遵守钻探安全操作规程,不得违章作业。

3、泥浆工艺

3.1 防止孔壁坍塌,采取的泥工艺如下:

泥浆性能指标设计

比重:1.10-1.15         粘度:2022S

失水量:小于20mL/30min 含砂量:小于1%

PH值:89           胶体率:大于97%

3.2泥浆配制

开钻前配制1015M3泥浆。

将粘土清水混合搅拌,加入纯碱(纯碱加量为粘土重量的4%左右)搅拌成泥浆,之后再加入适量CMC控制失水,使泥浆性能达到设计要求。

通常使用的泥浆处理剂和加量:

CMC:0.1-0.2%,烧碱:0.1%左右。

钻进中利用地层自然造浆,加清水处理剂进行调整。

3.3泥浆的日常维护与管理

每班测量2次泥浆性能,并做好记录。

发现泥浆性能变坏时应及时进行调整,避免泥浆性能时好时坏大起大落。

日常维护处理均应在钻进过程中在循环槽内进行缓慢加入清水和处理剂溶液,边循环边调整泥浆性能,以保证地表和孔内泥浆同步调整。

勤维护处理、勤捞渣、定期清理沉淀池,保持泥浆性能。

当泥浆固相含量升高时,应及时开动振动筛。

钻进过程中泥浆急剧稠化,应及时排除部分稠浆,再加清水加处理剂进行调整。

进入取水段后严格控制泥浆比重小于1.15,以减小泥浆对含水层的封闭侵害。

机台应建立健全泥浆管理组织和规章制度,泥浆处理剂、测试仪器和有关设备的使用保管维护工作应指定专人负责。

4 防止孔斜措施

4.1钻机安装前做好场地平整,夯实塔脚,重点受力部位要用砼加固处理。

场地四周挖好排水沟。

4.2钻机安装要求作到三点一线(即天车、立轴、孔口),保持垂直。

钻进过程中,地层变化及时调整钻进参数。

尤其是地层由软变硬时,要轻压慢转,待进12m后,再使用正常压力、转速钻进。

4.3达到设计孔深时,进行孔斜测量,采用JXY2型测斜仪测斜。

若发生超差现象应采用定向钻孔纠斜。

5、成井工艺

物探测井:采用SJJ3A激发电位仪进行物探井,该设备是目前国内较先进的测井仪器,微机处理数据,液晶显示。

所测的曲线有:自然电位曲线,根据水电部《水文地质、工程地质物探规程》(SLT82)划分含水层,配合钻探取芯,能够准确确定含水层顶、底板和含水层厚度。

5.1保证井管上下垂直的技术手段

井管对接时,保证两井管中心线在一条直线上,下管时采用两个方向吊线使井管自然垂直,井管下完时用夹板固定井管,为了保证井管与孔壁之间距离匀称,沿井管每隔510M安装一组扶正器,确保井管居中。

5.2成井工艺流程

钻井结束→冲孔排渣、调整泥浆性能→物探测井→确定成井方案→疏孔→破壁→下管前冲孔排渣、调整泥浆性能→下管准备→下管→下管后冲孔换浆→填砾→止水→固井→洗井→试抽→抽水试验。

5.3调整泥浆与物探测井

钻井至设计井深后立即冲孔排渣,待孔内渣子彻底排净后,再逐渐调整泥浆性能达到如下要求:

比重:小于1.13         粘度:1920S

失水量:小于20mL/30min 含砂量:小于1%

泥浆性能达到要求后循环30分钟后方可起钻,进行物探测井。

起钻时校正孔深并做好记录。

起钻时若发现遇阻现象,应开泵疏孔直至畅通无阻。

6、疏孔与破壁

物探测井结束后即可下钻疏孔。

采用疏孔器加原钻具进行疏孔至孔底。

疏孔器长度不小于8m

疏孔时若发现阻力大于20KN,则应开泵转动,直到畅通无阻。

6.1疏孔结束后下破壁钻头,破壁钻头长度应大于5m,破壁钻头钢丝外伸长度比使用的原钻头直径大10-20mm

破壁段从止水位置至孔底,破壁程度控制在每单根反复刷2次。

破壁速度控制在25m/h左右。

6.2破壁时必须开泵并回转钻具,破壁结束后起钻时应再次校正孔深。

破壁至孔底后先行冲孔排渣,待孔内渣子彻底排净后再调整泥浆性能,渣子未排净之前不可调稀泥浆。

6.3调浆不可过急,应缓慢加入清水(必要时应适当加处理剂)使泥浆性能达到如下要求:

比重:小于1.13         粘度:19S

失水量:小于20mL/30min   含砂量:小于1%

PH值:8-9

泥浆性能达到要求后再循环30分钟即可起钻。

7、下管

做好下管前的一切准备工作:按物探曲线及钻探划分的含水隔水层,依次排列滤水管、非滤水管并编号。

成井材料检验、设备仪表专用工具的检查、清理场地、然后按成井方案进行排管编号、劳动组织人员分工等等。

7.1下管方法:按滤水管、非滤水管编号依次提吊下管。

7.2确保井管连接垂直(采用吊线法两个方向吊线)和连接质量。

7.3冲孔托盘应安装端正、牢固,连接时应注意托盘不变形。

7.4滤水管井段每间隔5-10M安装一组扶正器,滤水管外包裹100目双层钢丝网。

7.5适当控制下管速度,注意观察管内管外液面。

下管过程中应精心操作,密切配合,严防工具和其他异物落入井内。

托盘与孔底保持不小于500px的距离。

8、冲孔换浆

8.1下入冲孔钻具,下钻时钻杆应旋紧。

下钻完毕,将冲孔托盘坐好,必要时反复试验,确认坐好后加压5-6T,然后封闭井管口,确保自孔底从管外返浆。

8.2在钻具与托盘之间先上正反丝接头,以便井管下好后下钻冲孔。

托盘制作高度0.5-1.5m左右。

8.3开泵前,应全面检修泥浆泵,确保一次开泵成功。

开泵后,先用原来的泥浆循环,待泵压和泥浆循环正常之后,边加清水边排浆,使泥浆逐渐变稀,注意加清水和排浆都要跟上,不可拖延过久或间断,换浆时间控制在5小时左右。

8.4换浆时,中途不得停泵,直到填砾结束,若因特殊原因非停泵不可时,应及时关闭高压管线上的阀门。

换浆终了应达到如下要求:泥浆比重小于1.04,粘度15-16S,泥浆流态彻底转变为紊流,孔内有适量砂子或粉粒冲出来。

9、填砾固井

9.1采取动水填砾法,填砾时泥浆应自孔底从管外环空返至地表,中途不得停泵,要保持足够的水量。

填砾过程中继续边加清水边排浆。

适当控制填砾速度,将砾料用手推车送至孔口,两人再用铁锨慢慢投入环状空间,不得整车倒入,防止砾料堋堵。

9.2填砾时注意泥浆比重的变化和泵压、泵量变化以及孔口砾料下沉情况。

当泥浆比重升高超过1.06时应停止填砾,不断加入清水稀释泥浆,待泥浆比重降下来后再填砾。

9.3准确记录填入砾料的数量,实际填砾高度和数量应与理论计算相一致,填砾结束后,停待30分钟,用测绳探测填砾高度,砾料超高度掌握在5-10m

为保持水质,要按设计要求止水,防止污染层水进入井内。

10、洗井和抽水试验

固井结束后,下入并列式钻具开动空压机震荡洗井,混合器下入深度30m左右,待水清砂净后起出并列式钻具,下入潜水电泵进行洗井和试抽,直到水清砂净,满足技术要求。

抽水试验、水样采集按有关规范和单位规定执行。

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