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河南省内实施的深水井工艺简介

2016/10/29 11:51:12      点击:

河南省部分区域历来是缺水重地,国家每年对该地区的深水井扶持力度逐年加大,这使得更多的标准需要规范,和谐机械所说的深水井工艺适应河南省内大部分区域。希望能得到您的借鉴使用。

一、井位选取

由于周口市浅层地下水非常丰富,对井位选取要求稍宽松,但要结合当地实际情况,由当地行政村配合选取井位,既有代表性的位置,便于抗旱机械拉运,又要注意不能与老机井相冲突,一般以一眼井能浇地3.33hm2为标准。

二、施工准备

施工设备全部进入场地后,检查是否有坏损情况,是否有备用件,安装钻机设备的地必须平坦、坚实、软硬均匀,基台安装必须水平、周正、稳固,保证在施工过程中钻塔中心稳定。钻塔安装垂直、牢固、避免雨水浸泡后或钻进施工中出现塔脚不均匀沉降。井管和滤料砂应先足量运到现场,施工人员应合理配置,并做好技术交流、安全教育、生活卫生及文明指导。

三、钻孔

安装好设备后,应准备好粘土球。钻孔前应开挖泥浆地、泥浆搅拌池、沈淀池及输浆沟等。泥浆系统的布设是否合理,关系到钻井质量和钻进效率。泥浆在凿井施工中所起的作用是多方面的,如固壁作用、挟砂作用、冷却作用、润滑作用、堵漏作用等。一般情况下,土质较好的粘土结构泥浆可稍稀,而有流砂等存在时则应调稠泥浆。挖好泥浆池、输浆沟河沉淀池,钻孔过程中施工单位技术人员认真做好土层记录,画出岩层柱状图。

根据地层岩层、井身结构、破碎岩层的方式、护壁方法、冲洗介质类型、循环方式等因素,结合本地区实际情况采取水冲钻进。根据CTJ10-86的规定及生产实践经验,在松散层钻进,应采取水压护壁式泥浆护壁。采用水压护壁时,孔内必须保证一定的水头压力,以防塌孔,确定超过静水位3m以上,如采用泥浆护壁时,井孔泥浆距地面≥0.5m。

钻孔直径一般≥85mm,深度可在30m左右,孔斜度≤1.5°,钻孔工作完成后应立即下管。

四、井管安装

井管可选用无筋水泥井管、沉淀管、封闭管和无砂管,其强度标号应达到C30,安装方法可采用钢丝绳托盘下井管,托盘(井盘)为C25钢筋混凝土。钢丝绳托盘下管法是由钢丝绳通过销钉和托盘连接在一起,销钉上连有心绳。下管时将井管置于托盘上,随着托盘的不断下放,井管一节接一节的下入井孔中,井管下完后,放松吊垂钢丝绳,起拔心绳将销钉拔出,钢丝绳与托盘分离,抽出钢丝绳,将井管顶部固定于井孔中心。

井管应做到圆、正、平、直。内外径偏差≤5mm,壁厚偏差≤4mm。井管弯曲度每米≤3mm。两端面平整,并与中心线垂直,同一节管管口面上的倾斜度不超过井管外径的1.5%,内外表面均不得有裂纹残缺,无砂管两端不透水部分的长度为5~7cm。

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。必须使用滤水管与含水层位置相对应。

扶正器的位置应放在相应位置的井管上,每3~5m安装一组,扶正器直径比井径直径小30~50mm,以便下管时安装。

井管的连接方法按SL/T 154标准执行。井管接头采用粘接,常用的粘接方法有沥表水泥砂浆接法等,沥青水泥砂浆常用的配比多为4:3:3(沥青:水泥:砂)。沥青水泥砂浆是用沥青、水泥、细砂混合制成。配制时先将沥青熔化(加热至160~170℃,冒白烟成稀稠状),然后将水泥、细砂掺入搅匀即可。粘接时,先把沥青水泥砂浆浇到井管上端接口处,再将上一节井管置于上面,被水泥沥青砂浆粘合住,然后用一条宽20cm左右的布条,涂上热沥青水泥砂浆之后在接口处缠绕2~3圈,并用沥青水泥砂浆将其缠绕的布头粘住。同时在滤水管外包滤网一周,井管外壁用6根竹片竖向裹住,然后用镀锌铁丝捆扎牢固,井管底座应平整。

五、滤料、粘土球要求

在井管结构中,对井管与孔壁之间的环状间隙,充填滤料和封闭材料,主要作用是:固定井管,保证管井安全运行;滤料可起到搓砂滤水作用,保证成井质量,延长管井使用寿命;防止地表防水钻井管入渗,污染水供;隔离不良含水层或封闭非计划开采的含水层。回卦滤料的规格根据井孔中含水层颗粒大小决定,一般选用2~5mm的天然圆形河砾或纯净石英砂滤料,不合格的滤料≤15%,每眼井≥8m3。回填滤料应注意的问题,填滤料应一气呵成,严禁一侧集中填滤料,不可快速猛倒冲击井管造成堵塞。必须按管井设计的位置回填滤料及高度不得马虎从事,以防滤料下沉而失去砂滤料作用,从而影响成井质量。

粘土球必须揉实风干,表面无裂缝,内部坚固,含水量约20%左右。

回填滤料和粘土球的方法可采用循环水填法。滤料及粘土球应沿井管周围连续均匀慢慢填入,严禁一侧集中倒入。回填滤料应填至计划位置,粘土球封闭段按计划位置填料,井口封闭应分层回填并夯实,以免地面污水进入井内,滤料投放必须在井管安装完成后立即进行。

六、洗井和试验抽水

洗井的目的是为了清除井内沉淀的泥砂岩屑,泥浆和井孔壁上的泥浆皮,冲洗渗入到含水层中的泥浆,抽出含水砂层中的细小颗粒,以便在滤水管的周围形成由粗到细的良好的天然滤水层,以增大滤水管周围的渗透能力和进水能力,从而使井能够得到最大的出水量。周口市一带地下水储水量丰富,可采用潜水泵洗井法或空气压缩机洗井。

滤料填好后,要立即洗井,直至水清为止,一般洗井时间在24h至48h之间,洗井后,成井深度不低于钻井深度的1~2m。洗井结束后,进行试验抽水,试验抽水的出水量应达到30m3/h。抽水连续进行,不得停歇,在松散地层,水位下降后的相对稳定水位延续时间≥8h,最后做好井台、井盖的安装工作。