機井施工方法

1、1、單井施工時要注意的問題：(1) 做好三大資料的收集；柱狀圖；顆粒分析；水文電測井。( 2 )做好濾水管的設計：包括纏絲過濾器的設計和填粒料的設計或礫石濾 水管的設計和填粒料設計。( 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) 做好疏孔、破壁工作：疏孔與破壁是第四紀地層供水井成敗的關(guān)鍵一 環(huán)。(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(guān)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)用井主要是活塞洗井配合其它泵或空壓機洗井。工 業(yè)井除活塞洗井外，尚可用化學洗井，以增加單井涌水量。(7) 做

2、好抽水試驗工作提交：降深與涌水量關(guān)系曲線；合理提出配泵 意見。(8) 填寫成井圖表。做好綜合成井圖表的填寫工作，及交付單井竣工報告 書(單)。2、管井結(jié)構(gòu)： 管井的結(jié)構(gòu)因水文地質(zhì)條件、 施工方法、 配套水泵和用途等不同， 其結(jié)構(gòu)形 式也不同。但總的可分井口、井身、進水部分和沉淀管 4 部分。(1) 井口 通常將管井接近地表的一部分稱為井口。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 0.30.5m。2) 井口要有足夠的堅固性和穩(wěn)定性，以防因承受機泵等的重量與振動而發(fā)生不均勻沉陷。應在井口周圍，半徑不小于1.01.

3、5m的范圍內(nèi)，按要求澆筑混 凝土泵座。3）在井管的圭寸蓋法蘭盤上，或泵座的一側(cè)，應留有 3050mm勺孔眼，以便 量測井內(nèi)動、靜水位的變化。平時孔眼應加蓋保護。（2）井身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 管嚴密圭閉，且要有足夠的強度，以承受井壁側(cè)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(jié)構(gòu)部分。 它是管井 的關(guān)鍵部位，包括濾水管與濾料。其結(jié)構(gòu)設計是否合理，對整個管井至關(guān)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

4、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， 一般含水層的厚度和顆粒大小而定。 若管井所開采的含水層 的顆粒且厚度大，則沉淀管可長一些，反之可短一些。3、成井工藝成井工藝是指井孔鉆完以后， 建造機井的其他施工程序和技術(shù)方法。 主要包 括：井管排列、破壁、疏孔、井管安裝、圍填濾料、管外圭閉、洗井和抽水試驗 等一系列工序。（1）井管排列與聯(lián)接1）井管排列井管排列是成井施工中的第一步，排管合理與否直接關(guān)系到機井涌水量大 小、水質(zhì)和機井造價。 應根據(jù)鉆孔柱狀圖和電測井資料綜合分析、 確定含水層的 埋深、厚度，正確確定濾水管的排列位置、長度和實管的長管。

5、2）井管聯(lián)接井管一般都制成14長的短管，下管時再將每節(jié)短管嚴密牢固地聯(lián)接在一 起，邊下管邊聯(lián)接，最后形成一根端正的整體管柱。聯(lián)接時要嚴格質(zhì)量，避免發(fā) 生錯口、張裂或彎曲等情況。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）破壁與疏孔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。 擴孔鉆頭破

6、壁。擴孔鉆頭破壁是用直徑比原使用的鉆頭大2030mm勺螺旋階梯鉆頭進行擴孔， 將孔壁上在鉆進中形成的厚泥層擴掉。 擴孔時應輕壓、 慢 轉(zhuǎn)、開大泵量。在含水層擴孔時， 要上下活動鉆具多擴幾次， 以便徹底擴掉泥皮。 這種破壁方法對上部有咸水層時是不適用的。 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

7、漿變稀， 近乎清水為止。破壁、換漿對增加機井出水量大有益處， 但必須注意防止孔眼坍塌。 因此必 須在高水壓頭下（井筒內(nèi)水滿）進行。3）疏孔疏孔的目的是為下管掃清障礙、保證井孔圓直、安全、可靠地下管。疏孔在 換漿后進行，所用疏孔器是由一根鉆桿上焊 34個導正圈組成。圈的直徑應比 孔眼小2030mm圈的間隔為2m其總長度應不短于8m疏孔時，用鉆桿將疏 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(guān)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

8、，下管前必須做 好準備，選擇合適的下管方法。（4）圍填濾料填?？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(zhì)量關(guān)鍵的一環(huán)。 施工中應注意 以下幾點：1）濾料要嚴格按含水層標準粒徑選擇。并要清潔和篩分，確保濾料質(zhì)量。2）井管全部下完后，核對含水層與濾水管是否對正，之后立即填料。以防 泥漿沉淀、 塌孔和填粒的錯位。 對于淺孔填料應一次填完。 深孔應邊填邊校核其 深度，以防填粒錯位。3）填粒時四周均填，不能集中于一面，以防井管偏移。4）填粒過程中，可用鉆桿向井內(nèi)

9、送入清水，使井管外泥漿向上浮動，這樣 可減少泥漿在填粒中的沉淀和避免發(fā)生縫塞。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 井管外封閉一般有兩種情況： 一種是井管上部防污染封閉； 另一種是有咸淡 水地區(qū)的咸水層封閉。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。圭寸閉方法可采用半干半濕的2.53.0cm的粘土球。準備數(shù)量應比計劃用量 多 25左右。（6）洗井洗井的目的是為了清除井孔內(nèi)和含水層中的泥漿及細小顆粒， 同時破壞孔壁 上的泥皮， 以增大機井涌水量， 洗井應在井后立即進行， 防止泥漿與含水砂層膠 結(jié)，減少出水量甚至機井報廢。因此洗井是成井工藝中重要的一環(huán)。洗井方法

10、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 活塞洗井是破壞井孔泥漿壁，清除已滲入含水層泥漿的有效方法?；钊淳⒁馐马棧?活塞直徑要由小變大， 逐漸增至所要求的直徑。 木制 活塞應在水中浸泡一晝夜后才能應用，以免活塞遇水膨脹卡于井內(nèi)。洗井應由第一含水層開始， 每抽清一層， 再轉(zhuǎn)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。 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/s1.0m/s之間。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

11、抽筒掏出沉淀淤泥， 再用水泵將水 洗清為止。洗井時注意以下幾點： 洗井泵的選擇應是先小后大，逐漸加大抽水降深； 抽水時間應根據(jù)含水層分選情況，連續(xù)抽水不低于48小時，有條件時，可結(jié)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）試驗抽水試驗抽水是管井施工的最后一道工序， 目的在于了解水位的下長值、 涌水量 大小，從而選用水泵類型和規(guī)格。1 ）試驗抽水設備 試驗抽水的設備，主要包括水泵（或空壓機）、量水堰（或水表）、電測水 位計等。離心泵一般最大吸程為 8.5 米，僅適用于地下水位淺的井； 深井泵或潛 水泵能吸取深層水， 出水也較均勻，

12、但不適于涌水量較大的井； 空壓機在水位埋 深不超過 70 米時，不受水位高低的限制，還可輸送含砂量較高的水，但需大功 率發(fā)動機，出水不夠均勻。2）試驗抽水要求水位降深。 試驗抽水中的水位下降次數(shù)比抽水試驗要求低， 通常只進行一 次下降。而抽水試驗的水位下降次數(shù)，一般為 3 次，至少要 2 次。水位降深值的大小，主要決定于井的最大可能出水量。 其最大降深值的確定， 對于潛水含水層，采用其厚度的 1/31/3 ;對于承壓含水層，一般不超過其頂 板高度。 抽水時間。 試驗抽水和抽水試驗的延續(xù)時間， 一般決定于當?shù)氐乃牡刭|(zhì) 條件，在富水地區(qū)，水位、水量易于穩(wěn)定，因而延續(xù)時間可以短一點;而貧水地 區(qū)延

13、續(xù)時間必須加長。 因為在抽水過程中， 井的影響半徑逐漸擴大， 必須在水的 補給來源與井的出水量達到平衡時， 水位才能確定。 對試驗抽水， 要求動水位和 出水量都達到穩(wěn)定后，再連續(xù)抽水 4 8h;試驗抽水和抽水試驗時， 要連續(xù)抽水， 不允許中間停歇， 對于潛水層尤為重 要。 觀測內(nèi)容。試驗抽水和抽水試驗的觀測內(nèi)容，包括靜水位、動水位、恢復 水位、出水量、含砂量以及抽水過程中的水質(zhì)變化等。觀測時，對水位、出水量都應要求達到穩(wěn)定。在連續(xù)數(shù)小時內(nèi)，出水量變化 的差數(shù)，小于平均出水量的 5時，即可認為出水量已經(jīng)穩(wěn)定。連續(xù)測量水位三 次，每次間隔時間當小時。在下列情況下，即可認為水位已經(jīng)穩(wěn)定：使用離心泵

14、或深水泵時，其誤差不超土 10cm。此外，水質(zhì)也應達到穩(wěn)定。試驗抽水或抽水試驗結(jié)束后，應觀測水位的恢復情況。最初 12min 一次, 以后逐漸延長間隔時間。如水位在 34h內(nèi)，變化不超過1cm即可認為水位已 經(jīng)恢復。（8）成井驗交 水井施工完畢，應進行詳細的驗交工作。驗交應有以下幾個方面。1 ）成井驗交標準成井驗交應遵照國家頒布規(guī)范中規(guī)定的質(zhì)量標準進行鑒定，其標準如下。井水含砂含。 井水的含砂量， 在抽完井筒內(nèi)的存水以后 30s 內(nèi)，粗砂層應 砂到1/50000以下，中、細砂層地區(qū)則為1/20000以下。出水量。凡在工業(yè)基 地、水源地，經(jīng)勘察部門詳勘有勘察結(jié)論的，機井設計應符合勘察井的要求，其

15、 單井涌水量應不小于勘察井的水量。在文地質(zhì)條件相同的農(nóng)灌區(qū)，機井出水量應不低于農(nóng)灌已成井的平均涌水量。 水質(zhì)。 凡有咸淡水界面區(qū)， 機井應有嚴格的封閉要求。 其礦化度應符合相 對淡水層的礦化度。 當?shù)V化度大于相對淡水層的礦化度時， 說明封閉有一定問題， 應采取補救辦法， 諸如封閉層段加內(nèi)封管或咸水層段澆注水泥砂漿， 經(jīng)凝固后再 用小一號鉆具把密封段鉆透， 使下層淡水層承壓上來供水泵抽取。 同時應控制淡 水層的開采動水位，防止水位持續(xù)下降，以防水質(zhì)惡化。在無咸水層地區(qū)，應注意上層的封閉，防止上層污水的污染。 傾斜度。管井的斜度要求，在井深不超過 500m時，每100米傾斜度不超 2°。2）成井驗交應提供的資料成井竣工后， 應由建設部門、 鉆井隊及生產(chǎn)使用人員共同驗交驗收， 檢驗含 砂量、出水量、 水質(zhì)、井深、淤積和抽水水位降等有關(guān)項目， 同時提交以下資料： 機井施工說明書及附圖。施工說明書是綜合性