機電井施工組織設(shè)計

1、6.3機電井施工方案6.3.1新打機井新打機井施工流程：定位放線編號鉆機安裝鉆井地層（巖芯）采樣水文地質(zhì)觀測及地層編錄疏孔井管安裝填礫和管外封閉洗井和試驗抽水水樣采取成井驗收。6.3.1.1施工準備根據(jù)管井設(shè)計的孔深、孔徑及水文地質(zhì)條件，并考慮鉆機運輸、施工、水電供應(yīng)條件等因素，選用合適工程的鉆機。安根據(jù)設(shè)計井孔位置，裝鉆機時，井孔中心距電話線至少10米；距地埋線路及松散層舊井孔邊線的距離至少5米；距地下通訊電纜、構(gòu)筑物、管道及其他地下設(shè)施邊線的水平距離至少2米；距高壓電線的距離，一般為塔高的兩倍；與地面房屋及重要建筑物應(yīng)保持足夠的距離，并應(yīng)遵守有關(guān)行業(yè)施工現(xiàn)場的規(guī)定。鉆機及附屬配套設(shè)備的安裝

2、，必須基礎(chǔ)堅實，安裝平穩(wěn)，布局合理，便于操作；回轉(zhuǎn)鉆機轉(zhuǎn)盤要水平。天車、轉(zhuǎn)盤及井孔中心必須在一條鉛直線上；在鉆進過程中不得位移。應(yīng)做到路通、水通、電通（或備好機械動力設(shè)備），施工場地平整。試鉆前應(yīng)按質(zhì)量要求，檢查鉆井設(shè)備各零部件，不合格不得開鉆。泥漿循環(huán)系統(tǒng)的沉沙池的容積，必須滿足施工沉砂要求。管井施工所需管材、濾料、粘土及其他物料，必須按設(shè)計要在開鉆前準備好，并及時運到現(xiàn)場。6.3.1.2鉆機安裝根據(jù)本區(qū)域地層為構(gòu)造，鉆機類型采用水-300型回轉(zhuǎn)鉆機。根據(jù)設(shè)計井孔位置，安裝鉆機時，井孔中心距電話線至少10m；距旱地電力線路及松散層舊井孔邊線的距離至少5m；距地下通信電纜、構(gòu)筑物、管道及其他地

3、下設(shè)施邊線的水平距離至少2m；距高壓電線的距離，為塔高的兩倍；與地面高層樓房及重要建筑物保持足夠的安全距離，并遵守有關(guān)行業(yè)施工現(xiàn)場的規(guī)定。鉆機及附屬配套設(shè)備的安裝，保證基礎(chǔ)堅實，安裝平穩(wěn)，布局合理，便于操作；回轉(zhuǎn)鉆機轉(zhuǎn)盤水平，天車、轉(zhuǎn)盤及井孔中心在一條鉛直線上；沖擊鉆機保證連接牢固，鉆具總重不超過鉆機說明書規(guī)定的重量，活芯靈活，鋼絲繩與活套的上線保持一致；在鉆進過程中不得位移。鉆塔的安裝安裝鉆塔前，對升降系統(tǒng)、鉆塔各部件及有關(guān)輔助工具進行認真檢查，符合要求后進行安裝。安裝鉆塔前，任何人不得在鉆塔起落范圍內(nèi)通過或停留。安裝多層鉆塔時，上下兩層不同時作業(yè)，自下而上逐層進行。起鉆塔時，卷揚或絞車低速

4、運轉(zhuǎn)，保持平穩(wěn)。當起塔接近垂直時，操作緩慢、準確，防止鉆塔傾倒、碰壞。塔腿接觸地面處，用墊木墊牢，保持穩(wěn)定。繃繩位置安設(shè)勻稱，繃繩地錨埋設(shè)牢固，并用緊繩器繃緊，繃繩與地面所成夾角，不大于450。鉆機轉(zhuǎn)盤中心與井孔中心保持在一條鉛直線上。6.3.1.3鉆進工藝鉆進方法與護壁應(yīng)符合下列規(guī)定：松散層或基巖層，可采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)式鉆進；碎石上類及沙土類散層，可采用沖擊式鉆進；無大塊碎石、卵石的松散層，可采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進；巖層嚴重漏水或供水困難的基巖層可采用潛孔鉆錘鉆進。沖洗介質(zhì)，應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件和施工情況等因素合理選用。在穩(wěn)定地層，采用清水；在松散、破碎地層，采用泥漿。松散層鉆進時，應(yīng)根據(jù)鉆進機具和

5、地層巖性采取水壓護壁或泥漿護壁。采用水壓護壁時，孔內(nèi)一般要求有3.0m以上的水頭壓力；用泥漿護壁，孔內(nèi)泥漿面距地面小于0.5m。頂部的松散層，采用套管護壁。成井過程中設(shè)置的護口管，保證在管井施工過程中不松動，井口不坍塌。停鉆期間，應(yīng)將鉆具提至安全孔段位置并定時循環(huán)或攪動孔內(nèi)泥漿；泥漿漏失必須隨時補充；如孔內(nèi)發(fā)生故障，應(yīng)視具體情況提出鉆具。井孔傾斜應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。鉆進時要合理選用鉆進參數(shù)，必要時，應(yīng)安裝導(dǎo)正器，如發(fā)現(xiàn)孔斜征兆，必須及時糾正。鉆具的彎曲、磨損必須定時檢查，不合格者不得使用。巖芯采取：全孔采用定深取心鉆進，每30m取芯一次，控制回次進尺5m。粘性土（粘土、粘砂土、砂粘土）及完整基巖，

6、回次采取率大于70%；砂性土（粗、中、細、粉砂），回次采取率大于40%；松散碎石層，回次采取率大于20%。在鉆進過程中，注意觀測靜止水位埋深及黃土厚度。終孔后應(yīng)用疏孔器疏孔，疏孔器外徑應(yīng)與設(shè)計井孔直徑相適應(yīng)，長度一般不少于8米，達到上下暢通。下井管前應(yīng)校正孔徑、孔深和測斜。井孔直徑不得小于設(shè)計孔徑20mm；孔深誤差小于2，小于或等于100m的井段，其頂角的偏斜不得超過1，大于100m的井段，每百米頂角偏斜的遞增速度不得超過1.5井段的頂角和方位角不得有突變。6.3.1.4采樣及地層編錄1、松散層鉆進時，采取土樣符合下列規(guī)定：采鑒別樣，鑒別樣準確反映原有地層的深、巖性、結(jié)構(gòu)及顆粒組成。鑒別樣的數(shù)

7、量，每層一個。含水層23m采一個，非含水層與不宜利用的含水層35m采一個，變層處加采一個。當有較多鉆孔資料或進行電測時，鑒別樣的數(shù)量適當減少。2、土樣按地層順序存放，及時描述和編錄。土樣可保存至工程驗收，必要時可延長存放時間。3、土樣的描述，可按下表的規(guī)定進行。土樣描述內(nèi)容類別描述內(nèi)容名稱、巖性、磨圓度、分選性、粒度大小占有比例、膠結(jié)情況和碎石土類充填物（砂、粘性土的含量）砂土類粘性土類名稱、顏色、分選性、粒度大小占有比例、礦物成分、膠結(jié)情況名稱、顏色、濕度、有機物含量、可塑性和包含物名稱、顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、膠結(jié)物、化石、巖脈、包裹、巖石類風化程度、裂隙性質(zhì)、裂隙和巖深發(fā)良程度及其填

8、充情況4、土樣的編錄，內(nèi)容包括采樣時間、地點、名稱、編號、深度、采樣方法和巖性描述以及分析結(jié)果。5、松散層中的深井、地下水質(zhì)和地層復(fù)雜的井、全面鉆進的基巖井，進行井孔電測，校正含水層位置、厚度和分析地下水礦化度。6.3.1.5疏孔、換漿和試孔1、松散層中的井孔，終孔后用疏孔器疏孔，疏孔器外徑與設(shè)計井孔直徑相適應(yīng)，長度不少于8m，達到上下暢通。2、泥漿護壁的井孔，除高壓自流水層外，用比原鉆頭直徑大1020mm的疏孔鉆掃孔，破除附著在開采層孔壁上的泥皮。孔底沉淀物排凈后，及時向孔內(nèi)送入稀泥漿，使孔內(nèi)泥漿逐漸由稠變稀，不得突變。泥漿密度小于1.1，出孔泥漿與入孔泥漿性能接近一致，孔口撈取泥漿樣達到無

9、粉砂沉淀要求。3、下井管前校正孔徑、孔深和測斜。井孔直徑不小于設(shè)計孔徑20mm；孔深偏差不超過設(shè)計孔深的正負1/1000；孔斜不得超過設(shè)計要求。小于或等于100m的井段，頂角傾斜不超過10；大于100m的井段，控制每100m頂角傾斜的遞增速度不超過1.50。4、非填礫過濾器管井，井孔直徑大于井管外徑100mm。5、填礫過濾器管井，取水含水層為中、粗砂時，井孔直徑大于井管外徑200mm，取水含水層為粉、細砂時，井孔直徑大于井管外徑300mm。6.3.1.6井管外觀質(zhì)量的檢查1、井管無殘缺、斷裂和彎曲等缺陷。2、砼管有足夠的抗壓強度。3、無砂砼濾水管的滲透系數(shù)400m/d，孔隙率15%。4、過濾器

10、開孔率偏差不超過設(shè)計開孔率的10%，纏絲間距偏差不超過設(shè)計絲距的20%，纏絲至穿孔管壁的最小距離大于3mm。5、井管每米彎曲度不得超過3mm。6、井管的上下口平面垂直于井管軸線。無砂混凝土井管與混凝土井管管口平面傾斜度偏差不超過井管外徑的1.5%。7、井管直徑偏差不得超過：鋼筋混凝土管內(nèi)徑5mm，無砂混凝土井管內(nèi)徑69mm。8、井管管壁厚度偏差不得超過：鋼管和鑄鐵井管1mm，鋼筋混凝土井管2mm；無砂混凝土井管46mm；混凝土井管34mm。9、管井過濾器的制作，保證具有良好的過濾性能，結(jié)構(gòu)堅固、抗腐蝕性強不易堵塞。過濾器長度，根據(jù)可開采含水層的累計厚度、富水性、設(shè)計取水量等通過技術(shù)經(jīng)濟分析確定

11、（可開采含水層累計厚度不超過30m時，過濾器長度按含水層累計厚度取值）。過濾器骨架管的穿孔形狀、尺寸和排列方式，根據(jù)管材強度和加工工藝確定，孔隙率宜為15%30%。纏絲過壁24mm，墊筋兩端設(shè)擋箍；纏絲材料應(yīng)無毒、耐腐蝕、抗拉強度大和膨脹系數(shù)??；纏絲斷面形狀宜為梯形或三角形；纏絲孔隙尺寸應(yīng)根據(jù)含水層的顆粒組成和均勻性確定。6.3.1.7井管安裝質(zhì)量要求1、井管安裝前按照鉆孔的實際地層資料校正，然后進行井管組合、排列、測量長度，并按井管排列順序編號。2、下管方法根據(jù)管材強度、下置深度和起重設(shè)備能力等因素選定，符合下列要求：懸吊下管法，用于井管自重（或浮重）小于井管允許抗拉力和起重的安全負荷。托盤

12、（或浮板）下管法，用于井管自重超過井管允許抗拉力和起重的安全負荷。多級下管法，宜用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜和下置深度過大的井管。各類井壁管及過濾器允許一次安裝長度可按下表規(guī)定選用。各類井壁管及過濾器允許一次安裝長度表鋼制井壁鑄鐵井壁鋼筋混凝塑料井壁混凝土井井壁管和無砂混凝管及過濾土井壁管管及過濾管及過濾壁管及過過濾器種類土井管允許一次吊裝長器及過濾器器器濾器200250500150200150度（m）托盤下管允許250一次安裝長度20025010050100（m）3、井管的連接做到對正接直、封閉嚴密，接頭處的強度滿足下管安全和成井質(zhì)量的要求。4、過濾器安裝位置的上下偏差不超過300mm。5、采用填礫過濾器的

13、管井，井管位于井孔中心。下井管時安裝井管扶正器，其外徑比井孔直徑小3050mm。根據(jù)井深和井管類型確定扶正器的數(shù)量，間隔320m安裝一組，每眼井至少安裝2組。無砂混凝土管與混凝土管井，扶正器的數(shù)量應(yīng)適當增加。6、井管底部座落在堅實的基礎(chǔ)上，若下部孔段廢棄不用時，必須用卵石或碎石填實。6.3.1.8濾料回填1、濾料級配填礫過濾器的管井井管安裝后，根據(jù)以下要求及時進行填礫。濾料高度超過過濾器的上端；濾料用磨圓度較好的硅質(zhì)礫石；不應(yīng)含土和雜物，嚴禁使用棱角碎石；濾料的不均勻系數(shù)應(yīng)小于2，濾料規(guī)格可按下列要求確定：濾料直徑為0.5-1cm硅質(zhì)砂或礫石，在細砂、中砂及礫石層填實，確保透水、阻砂效果好。濾

14、料頂部到井口段，采用粘土封閉6cm，剩余部分可用粘土填實。2、檢查濾料質(zhì)量標準回填濾料的規(guī)格，根據(jù)井孔中含水層顆粒大小而決定，符合機井技術(shù)規(guī)范的設(shè)計要求。檢查濾料的形狀是否圓滑，不用碎石做濾料。檢查濾料質(zhì)地是否堅硬，與水是否起化學(xué)變化。檢查篩選的濾料粒徑必須符合設(shè)計要求，粒徑大小是否均勻，不合格的濾料顆粒不得超過15%。檢查濾料數(shù)量是否與計劃數(shù)量相符，濾料數(shù)量比計劃數(shù)量多備足20%。3、回填濾料方法和注意問題回填濾料方法采用靜水填濾料。沿井管周圍連續(xù)的均勻緩慢的填入，速度不太快。濾料中途受阻，不許搖動或強力提動井管，可用小掏筒或活塞下入井管內(nèi)慢慢上下提動，直至濾料下沉為止。回填濾料用計量容器，

15、便于及時的與計劃數(shù)量校對。當濾料填入到一定數(shù)量時，等濾料下沉，用測棒測量填濾料高度，邊填邊測，直到計劃位置為止。測棒是用圓鐵棍制成，長0.51m，兩端呈圓尖形，其重量超過所用測繩總重量的一倍。回填濾料注意問題嚴禁一側(cè)集中填濾料，不可快速猛倒沖擊井管或造成堵塞。按管井設(shè)計的位置回填濾料及高度不許馬虎從事，以防濾料下沉而失去攔砂濾水作用，而影響成井質(zhì)量。所填濾料留樣備查。6.3.1.9管外封閉封閉材料粘土球。采用優(yōu)質(zhì)粘土，經(jīng)人工浸泡拌和，制成直徑2530mm粘土球。粘土球必揉實風干，風干后表面無裂紋、內(nèi)部濕潤，含水量約為20%左右。封閉前的準備封閉前，按照管井施工圖所要封閉的深度，計算出需要填入的

16、粘土球的數(shù)量。粘土球?qū)嶋H準備的數(shù)量，比計劃數(shù)量多25%30%。封閉方法管井封閉材料的填入方法與填濾料方法相同。為了保證將粘土球填至計劃位置，弄清粘土球在泥漿中的崩解時間。投入前，先取孔內(nèi)泥漿進行崩解時間試驗，一般要求粘土球的崩解時間等于粘土球下沉至預(yù)定位置所需時間再加0.5h。粘土球在泥漿中下沉?xí)r間可用下列公式計算：式中：為粘土球下沉速度，cm/s；k為系數(shù)，常選用3540；d為填入粘土球直徑：cm；r1為泥漿相對密度，采井孔上、下部取樣的平均值；r為填入粘土球的相對密度。當管井開采一個厚層含水層組，按規(guī)定將濾料填至含水層頂板以上8m時，其上部到井口段若沒有需要嚴密封閉的地層。在這種情況下，采

17、用優(yōu)質(zhì)粘土塊封閉到井口，即可達到要求。當管井開采的含水層組在兩個或兩個以上，且層間相隔距離較大，兩個含水層的顆粒直徑又有較大差別，兩個含水層所填濾料直徑也不同。在兩種濾料之間，都充填粘土球，以節(jié)省濾料及投資。在上層濾料層頂上，再填入粘土球或粘土塊封閉到井口。當管井揭穿被污染的含水層，或苦咸澀色的不良含水層以及非計劃開采的含水層，對于這樣不良的含水層，用粘土球進行嚴格的封閉，其封閉位置超過不良含水層頂?shù)装甯鞑簧儆?m。在特殊高壓含水層地區(qū)建井，尤其是水壓較高，采用速凝水泥砂漿封閉。其配方是，水泥：砂為1：4，再加入相當于水泥重量的2%的氯化鈣。先將水泥與砂摻勻，加水攪拌，倒入深于水的氯化鈣，攪拌

18、均勻，即可用泥漿泵注入封閉或用提筒注入封閉。封閉段的高度大于15m。有的單位在最上部的含水層頂上放置13個棕頭或壓入干海帶，然后再灌水泥砂漿，其封閉效果更好。井口封閉，在井管周圍開挖深度1.5m的坑，填入粘土球或優(yōu)質(zhì)粘土塊，邊填邊夯實，直至井口。上部鋪用20cm厚的混凝土護面。管外封閉位置，上下偏差不得超過300mm。6.3.1.10洗井和試驗抽水填礫完畢后及時進行洗井并補填濾料。洗井方法和工具，按井的結(jié)構(gòu)、管材、鉆井工藝及含水層特征選擇，盡量采用不同的洗井工具交錯使用或聯(lián)合使用。洗井和試驗抽水的質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：洗井完畢后，井底沉淀物厚度小于井深的5/1000。洗井完畢后，進行試驗抽水，水

19、泵出水后30分鐘采取水樣。用容積法測定的含砂量：中、細砂含水層不得超過1/20000；粗砂、礫石、卵石含水層不超過1/50000。試驗抽水時，做一次大降深抽水，水位穩(wěn)定延續(xù)時間：松散層地區(qū)不少于8小時；貧水區(qū)和水文地質(zhì)條件不清楚的地區(qū)，水位穩(wěn)定延續(xù)時間適當延長。有特殊要求的管井，做三次降深抽水。試驗抽水達到設(shè)計出水量，不低于設(shè)計出水量的75%。試驗抽水終止前，采取水樣，進行水質(zhì)分析。6.3.1.11質(zhì)量檢查與驗收技術(shù)措施1、鉆井施工準備工作的檢查鉆井開始施工前檢查鉆機的型號、零部件質(zhì)量、泥漿池、沉淀池大小、井管濾料、粘土球的準備情況。鉆機鉆塔的安裝是否正確，鉆機及附屬配套設(shè)備的安裝，基礎(chǔ)堅實、平穩(wěn)，便于操作。鉆塔的升降系統(tǒng)必須靈活。2、鉆井工藝的檢查鉆井開始后，檢查鉆的