機井施工方法

機井施工方法1、單井施工時要注意的問題:（1）做好三大資料的收集工作；①直方圖；②顆粒分析；③水文和電法測井。（2）做好過濾管的設計：包括纖維纏繞過濾器和顆粒材料的設計，或礫石過濾管和顆粒材料的設計。（3） 做好下管方案制定：不同管材可選用不同的下管法：或托法下管或浮托法下管或吊管下井或浮吊法下管等。（4） 做好鉆孔排水和破壁工作：鉆孔排水和破壁是第四系地層供水井成敗的關鍵。（5） 做好封閉工作：有咸水地區(qū)封閉正確與否是機井成敗的關鍵。無咸水區(qū)要做好上層封閉，以防表層污水的入侵。（6） 做好洗井工作：農(nóng)業(yè)井主要是活塞井，用其他泵或空氣壓縮機清洗。除活塞沖洗外，化學沖洗也可用于工業(yè)井，以增加單井的進水量。（7） 做好抽水試驗工作提交：①降深與涌水量關系曲線；②合理提出配泵意見。（8） 填寫完井表。完成綜合完井圖，提交單井完井報告（表）。2、管井結構：由于水文地質條件、施工方法、配套水泵及用途不同，管井結構也不同。然而，它可以分為四個部分：井口、井筒、進水口和沉淀管。（1） 井口管井靠近地面的部分通常稱為井口。1） 管井出口處的井管應與水泵的泵管聯(lián)接緊密，以防污水和雜物進入，同時又要便于安裝和拆卸。一般井管口需露出泵房地板或地表約0.3?0.5m。2） 井口應具有足夠的堅固性和穩(wěn)定性，以防止因軸承機、泵等的重量和振動而產(chǎn)生不均勻沉降。應按要求在井口周圍澆筑半徑不小于1.0~1.5m的混凝土泵座。3） 在井管的封蓋法蘭盤上，或泵座的一側，應留有30?50mm的孔眼，以便量測井內(nèi)動、靜水位的變化。平時孔眼應加蓋保護。（2） 井眼井身部分不要求進水，在松散地層中，采用實管加固，在堅固穩(wěn)定的巖層中，也可不用井管加固。但如要求隔離有害的和不計劃開采的含水層時，則必須用實管嚴密封閉，且要有足夠的強度，以承受井壁側土的壓力。（3） 進水部分管井的進水部分，是使含水層中的水通暢地進入管井的結構部分。它是管井的關鍵部位，包括濾水管與濾料。其結構設計是否合理，對整個管井至關重要。因此，設計和施工時須給予充分的重視。（4） 沉淀管管井最下部裝設的一段不進水的實管，稱為沉淀管。它的作用是沉淀隨水帶進井內(nèi)的泥砂，以備定期清除。沉淀管的長度通常由含水層的厚度和粒度決定。如果管井開采的含水層顆粒大、厚度大，則沉淀管可以更長，否則可以更短。3、成井工藝完井技術是指在鉆井后建造機井的其他施工程序和技術方法。主要包括井管布置、破壁、井眼排水、井管安裝、圍填濾料、管外密封、洗井、試泵等一系列過程。（1） 井管排列與聯(lián)接1）井管排列井管布置是完井施工的第一步。管道布置是否合理，直接關系到機井的涌水量、水質和成本。根據(jù)鉆孔柱狀圖和電測資料，綜合分析確定含水層埋深和厚度，正確確定濾水管和固管長管的布置位置和長度。2）井管聯(lián)接井管一般做成1~4根長短管。下管時，每根短管緊密、牢固地連接在一起，并在下管時連接，最終形成正確的整體管柱。連接時應嚴格控制質量，避免錯縫、拉裂或彎曲。鋼管多采用焊接和管箍絲扣聯(lián)接，而鑄鐵管均采用管箍絲扣聯(lián)接。鋼管管壁太薄時，不宜采用管箍絲扣聯(lián)接，因絲扣太淺，很容易發(fā)生脫扣或撕裂事故；鑄鐵管其絲扣和管箍一定要符合規(guī)范標準，以防發(fā)生脫扣和斷裂。（2） 破壁和孔洞減薄1）破壁破壁就是破除鉆進時含水層所形成的一層較厚的泥漿壁（泥皮），使地下水暢通無阻地流入孔內(nèi)。因此，對于使用泥漿鉆進的孔眼，是必不可少的工序，它對機井出水量有很大影響。常用的破壁方法如下。擴孔鉆頭打破了墻壁。擴孔鉆頭破壁是用比原鉆頭直徑大20?30mm的螺旋階梯鉆頭擴孔，以擴大孔壁上鉆孔形成的厚泥漿層。擴孔時，輕輕按壓，緩慢轉動，打開大容量泵。含水層擴孔時，上下移動鉆具數(shù)次，使泥皮完全膨脹。當上部有咸水層時，這種破壁方法不適用。鋼絲刷破壁。鋼絲刷破壁是在疏孔器上焊上短鋼絲，如同刷子一樣，把它下到含水層處，一邊送水沖洗，一邊反復上下拉提，以使泥皮被破壞。2） 換紙漿換漿就是將鉆孔時稠泥漿及沉淀物排出孔外，換成稀泥漿，防止井底淤淀和井孔糊壁，以便于填濾料和洗井。換漿一般與破壁同時進行，即邊破壁邊送水換漿。但換漿時間要比破壁時間長得多，直至孔內(nèi)沖凈，泥漿變稀，近乎清水為止。破壁換漿對提高機井產(chǎn)水量有很大的好處，但必須注意防止塌孔。因此，必須在高壓水頭（井筒充滿水）下進行。3） 疏孔挖孔的目的是清除管道運行的障礙物，確保井眼是圓的、直的、安全可靠的地下管道。換漿后進行鉆孔排水。使用的開孔器由焊接在鉆桿上的3~4個導向環(huán)組成。環(huán)直徑比孔小20?30mm，環(huán)間距2m，總長度不小于8m。疏浚時，使用鉆桿排水孔器下入孔底，如能順利到底，則說明孔眼圓直；如中途下不去，則要提出疏孔器修整孔眼，直到疏孔器上下無阻為止。（3） 井管安裝井管安裝，簡稱下管。是管井施工中最關鍵最緊張的一道工序。應防止發(fā)生諸如井管斷落、錯位、扭斜、甚至在下管過程中毀壞井管。因此，下管前必須做好準備，選擇合適的下管方法。（4） 封閉過濾材料填?？稍龃鬄V水管直徑（有填粒時單井涌水量按孔徑計算）增加濾水管四周的有效孔隙率，減少進水時的水頭損失，防止水井淤積，增加機井出水量，延長機井使用壽命。因此填粒圍填得好壞是影響機井質量關鍵的一環(huán)。施工中應注意以下幾點：1）應嚴格按照含水層的標準粒度選擇過濾材料。并進行清洗和篩分，以確保過濾材料的質量。2）所有井管鋪設完畢后，檢查含水層是否與過濾管對齊，然后立即填充。防止泥漿沉淀、塌孔和填谷錯位。淺孔的填充應一次完成。填充時應檢查深孔深度，防止填充顆粒錯位。3）填粒時四周均填，不能集中于一面，以防井管偏移。4） 在填谷過程中，可利用鉆桿將清水送入井內(nèi)，使井管外泥漿上浮，減少填谷過程中泥漿的沉降，避免接頭堵塞。5） 填粒超高要按規(guī)范確定，并要用測強或皮尺校核。（5）管外封閉套管外密封一般有兩種：一種是套管上部的防污染密封；另一個是在有鹽和淡水的區(qū)域密封咸水層。對上層防污染封閉應根據(jù)供水要求及粘土覆蓋層厚度而定。半干半濕2.5~3.0cm粘土球可用于密封。準備的數(shù)量應比計劃消耗量多25%左右。（6） 洗井洗井的目的是清除井眼和含水層中的泥漿和細顆粒，破壞孔壁上的泥皮，增加機井的涌水量。洗井應在井后立即進行，以防止泥漿與含水砂層膠結，降低產(chǎn)水量，甚至報廢機井。因此，洗井是完井技術的重要組成部分。洗井方法很多，常用的有活塞洗井、空壓機洗井、掏筒洗井和水泵洗井等。1）活塞洗井活塞洗井是破壞鉆孔泥漿壁、清除滲入含水層泥漿的有效方法?；钊逑醋⒁馐马?①活塞直徑應從小到大逐漸增大到所需的直徑。木活塞在使用前應在水中浸泡一天一夜，以免活塞遇水膨脹卡在井中。②洗井應由第一含水層開始，每抽清一層，再轉向下一層。切勿在剛開始就將活塞放到井底，以防泥砂將活塞埋住。③活塞提升速度，不宜過快以防損壞管子。但速度過慢洗井效果不好，一般應控制在0.5m/s?1.0m/s之間。④洗井時間，在粗砂以上含水層，可拉至井內(nèi)不再進砂為止；在中、細砂含水層，則拉開泥壁抽清泥漿至進入少量細砂為止。然后改用抽筒掏出沉淀淤泥，再用水泵將水洗清為止。洗井時應注意以下幾點：洗井泵的選擇應是先小后大，逐漸加大抽水降深；抽水時間應基于含水層的分類，連續(xù)抽水不得少于48小時。如果條件允許，可以結合抽水試驗進行；為了加速含水層內(nèi)泥漿的啟動，可將出水管插入井管內(nèi)洗一段時間，然后向井外排外。（7） 試泵試