温泉小镇地热水资源勘查施工方案Word文档格式.docx
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5、沉砂卡钻的预防处理
6、卡瓦打捞筒使用
20
四、工程进度计划
21
五、工期保证措施
22
1、施工组织管理
2、工期保证措施
23
六、组织管理及保障措施
24
（一）组织管理
（二）项目管理机构人员组成
25
（三）管理措施
26
七、质量保障措施
1、质量目标
2、质量保证体系
27
3、工作制度和工作程序
28
4、质量保证措施
29
八、健康、安全环境管理要求
32
（一）基本要求
（二）健康、安全与环境管理体系要求
（三）健康管理要求
33
（四）安全管理要求
（五）环境管理要求
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九、安全管理体系、措施及安全管理目标
（一）安全管理组织机构
（二）安全管理制度
35
（三）安全管理措施
36
（四）安全管理目标
38
十、环境管理体系与措施
十一、文明施工体系与措施
40
十二、后续服务的安排与承诺
42
十三、成果资料的提交
一、前言
（一）任务的由来
温泉小镇（暂定名）地热水资源勘探开发工程是重庆名豪实业股份有限公司投资兴建的道真“大沙河仡佬文化国际度假区”项目的一部分，贵州省道真县大沙河仡佬国际生态旅游度假区是集旅游、观光、购物、休闲、体验、养老、养生、医疗、教育和生态农业等为一体的国内一流、国际知名建设项目，该项目位于道真县城北部大磏镇文家坝村，直线距离道真县城20km。
2015年5月,受贵州大沙河旅游产业股份有限公司委托，贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队承担了贵州省道真县大磏镇地热资源开发可行性论证工作。
目前该工程进入招标阶段
我公司积极收集相关资料，查阅相关技术规范、规程的要求，组织相关专业技术人员进行该项目钻井施工方案的编写。
（二）工作目的及任务
本次工作的主要目的：
钻取地下地热水资源。
工作任务：
钻探一口地热地质井（深度为2560米或1750米），并进行一次最大降深抽（放）水试验。
（三）设计原则
1、表管用Φ400mm钻头钻至井深20m左右，进入完整岩石，下入Φ339mm套管固井。
2、一开用Φ311.2mm钻进，钻至井深400m左右于坚硬岩石上选择固井，下入壁厚8.94mmΦ244.5mmJ55石油套管作永久性固井。
3、二开用Φ215.9mm钻进，钻至井深1700m（1000m）*左右下入壁厚8.05mmΦ177.8mmJ55石油套管，一开与二开套管重叠20-30m，完钻下管前应进行一次物探测试。
*注：
括号外为Zk1，括号内为ZK2，以下同。
4、三开用Φ152.4mm钻进，钻至井深2560m（1750m）*左右下入壁厚6.43mmΦ127mmJ55石油套管，与二开套管重叠20-30m，根据出水情况排设筛管。
完钻下管前应进行一次物探测试。
（四）设计依据及执行规范
1、《贵州省道真县大磏镇地热水资源开发可行性论证报告》
2、《贵州省道真县大磏镇文佳坝地热勘查综合物探报告》
3、《地热钻探技术规程》（DZ0260-2014）
4、《地热水资源地质勘查规范》（GB11615-2010）
5、《地热资源评价方法》（DZ40-1985）
6、《供水水文地质勘查规范》（GB50027-2001）
7、《水文地质钻探规程》（DZ/T0148-1994）
8、《地质勘探安全规程》（AQ2004-2005）
9、《钻井技术操作规程》（Q／SYCQZ－2008）
10、《天然矿泉水地质勘探规范》（GB/T13727-92）
11、《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）
二、钻井设计基本数据及要求
（一）设计基本数据
1、基本数据（见表2-1）
表2-1
设计基本数据
井
别
地热资源开发井
型
直井
位
置
贵州省道真县城北部大磏镇文家坝村
设计井深
2560m（1750m）
构
造
大阡背斜
开孔层位
第四系全新统Q4
钻井目的层
震旦系含水层（寒武系含水层）
完钻层位
前震旦系灯影组（寒武系金顶山组）
钻进方法
采用三牙轮钻头全面钻进
完井方法
筛管完井
井身质量
井斜控制不大于10°
（7°
）
2、地层岩性
根据区域地质资料及野外调查成果，工作区出露地层从新到老有第四系（Q）；
二叠系上统长兴组（P3c）、上统龙潭组P3l、下统茅口组（P2m）、中统栖霞组（P2q）、梁山组（P2l）；
志留系下统韩家店群（S1hn）、下统小河坝组（S1x）、下统龙马溪组（S1l）；
奥陶系中上统（O2+3）、下统湄潭组（O1m）、红花园组（O1h）、桐梓组（O1t）；
寒武系上统毛田组（∈3m）、上统后坝组（∈3h）。
推测地层有寒武系中统平井组（∈2p）、中统石冷水组（∈2s）、中统高台组（∈2g）、下统清虚洞组（∈1q）、寒武系下统金顶山组（∈1j）、下统明心寺组（∈1m）、下统牛蹄塘组（∈1n）；
震旦系上统灯影组（Zbdn）；
。
出露地层由新至老分述如下（地层厚度值引自1:
20万南川幅区域水文地质普查报告）：
1、第四系（Q）：
分布于芙蓉江宽谷中及缓坡、洼地底部地带。
主要为褐色、枯黄色砂质粘土，砂土、砾石为主，厚0～10m。
2、二叠系上统长兴组（P3c）：
灰色、深灰色中厚层至块状灰岩含少许燧石团块，厚52～67m。
3、二叠系上统龙潭组（P3l）：
上部为灰岩夹页岩，中下部为页岩夹薄层粉砂岩，底部为页岩夹煤层，厚98～148m。
4、二叠系中统茅口组（P2m）：
浅灰至深灰色中厚至厚层灰岩及生物碎屑灰岩，含燧石团块，厚240～335m。
5、二叠系中统栖霞组（P2q）：
生灰色灰岩及生物碎屑灰岩，含燧石团块，下部夹少许片状灰岩或钙质页岩，厚93～106m。
6、志留系下统韩家店群（S1hn）：
黄色、黄绿色、灰绿色页岩夹薄层粉砂岩，偶家灰岩透镜体，厚462m。
7、志留系下统小河坝组（S1x）：
上部为页岩及粉砂岩，下部为灰岩、泥质灰岩，厚147m。
8、志留系下统龙马溪组（S1l）：
页岩、粉砂岩夹少量泥质灰岩，厚403m。
9、奥陶系中上统（O2+3）：
本套地层为下述地层的合并：
（1）五峰组：
黑色碳质页岩、粉砂质页岩，厚3.6～8.1m；
（2）临湘组：
浅灰色中厚层泥质灰岩，具瘤状构造，厚1.8～3.0m；
（3）宝塔组：
灰色中厚至厚层灰岩及生物碎屑灰岩，具龟裂纹构造，厚23～34m；
（4）十字铺组：
灰色中厚至厚层生物碎屑灰岩，厚9～17m。
10、奥陶系下统湄潭组（O1m）：
中部为灰色中厚层生物碎屑灰岩，上下部为灰绿色、黄绿色页岩夹粉砂岩，厚305m。
11、奥陶系下统红花园组（O1h）：
灰色薄至中厚层生物碎屑灰岩夹少量白云岩，厚60～74m。
12、奥陶系下统桐梓组（O1t）：
上部为灰岩夹页岩、粉砂岩，下部为灰岩、生物碎屑灰岩及白云岩，厚168～217m。
13、寒武系上统毛田组（∈3m）：
灰、深灰色中厚至厚层灰岩、白云质灰岩与白云岩呈不等厚互层，厚240m。
14、寒武系上统后坝组（∈3h）：
浅灰、深灰色中厚至厚层白云岩，厚354m。
15、寒武系中统平井组（∈2p）：
灰色中厚至厚层白云岩夹灰岩，厚418m。
16、寒武系中统石冷水组（∈2s）：
浅灰、黄灰色中厚层白云岩夹少量粉砂岩及灰岩，厚211m。
17、寒武系中统高台组（∈2g）：
上部为灰色中厚至厚层灰岩、白云岩；
下部为灰、灰绿色页岩、粉砂岩夹薄至中厚层灰岩及其透镜体，厚75m。
18、寒武系下统清虚洞组（∈1q）：
灰色中厚至厚层灰岩夹白云岩，厚208m。
19、寒武系下统金顶山组（∈1j）：
中上部为粉砂质页岩及粉砂质泥岩夹少量灰岩，下部为粉砂质页岩及页岩，厚147m。
20、寒武系下统明心寺组（∈1m）：
石英砂岩、粉砂质页岩、泥岩夹条带状灰岩，厚264m。
21、寒武系下统牛蹄塘组（∈1n）：
碳质页岩，下部为硅质岩夹含磷结核。
厚56m。
22、震旦系上统灯影组（Zbdn）：
顶为浅灰、灰色厚层粗粒白云岩；
下部为浅灰、灰白色厚层细至中粒白云岩，含燧石条带。
厚450m。
23、南华系南沱组（Pt32cn）：
上部为黑色页岩、泥岩、泥质白云岩，局部夹磷块岩；
下部为紫红色、灰绿色冰碛砾岩。
厚200m。
24、前震旦系上统板溪群（Ptbnbq）：
紫红色、浅灰白色变余凝灰岩，偶有板岩。
（二）钻井结构设计
1、表管用Φ400mm钻头钻至井深20m左右，进入稳定岩层，下入Φ339mm套管P.O42.5级水泥固井，水泥返出地面。
2、一开用Φ311.2mm钻头钻至井深400m左右于坚硬岩石上选择固井，下入壁厚8.94mmΦ244.5mmJ55石油套管用P.O42.5级水泥固井，水泥返出地面。
3、二开用Φ215.9mm钻头钻至井深1700m（1000m）左右下入壁厚8.05mmΦ177.8mmJ55石油套管，与一开套管重叠20-30m，用P.O42.5级水泥固井。
4、三开用Φ152.4mm钻进，钻至井深2560m（1750m）*左右下入壁厚6.43mmΦ127mmJ55石油套管，与二开套管重叠20-30m，根据出水情况排设筛管
井深结构示意图
（三）钻井水文地质要求
1、岩屑录井
（1）录井间距：
全井段每钻进5m取岩屑样一件，取样重量不少于500g。
岩屑袋按井深自上而下顺序排列、装箱。
钻遇特殊地层井段应加密2m取样。
（2）每钻进100m测量一次岩屑迟到时间，确保岩屑真实性和代表性。
（3）岩屑的观测应采用现场肉眼观测为主，辅以简易工具和化学试剂，力求准确。
2、钻速录井
在钻井过程中，要求真实、准确地进行钻速（时）录井，以便掌握钻井情况和岩性变化情况。
3、简易水文地质观测
（1）与采样同步观测井口泥浆温度、粘度变化及漏失量，并做好观测记录。
（2）详细记录钻探过程中发生的如漏水、涌砂、漏浆（漏失量）、逸气、卡钻、掉块、钻时变化等异常现象的井深、岩性和层位。
（3）井温观测与岩屑录井同步进行（井口钻井液温度），全井段每5米测一次，记录要作为原始资料保存。
4、钻井液消耗量观测
（1）钻井过程每2小时观测记录一次钻井液箱液面的升降变化，相应换算出溢流（漏失）量。
（2）区分正常（加水、添加剂、除砂和钻井容积增加引起的）变化和异常（地质因素引起的）变化。
（3）遇钻井液箱液面下降异常变化时，应首先注意检查循环系统有无漏失。
（4）遇地质因素引起液面异常升降时，应加密观测次数，准确记录各种参数。
5、抽（放）水试验及水质分析
终孔后进行一次最大降深抽（放）水试验，测得水量及温度。
（1）洗井：
抽（放）水前必须洗井，直至水清砂净。
（2）抽水设备:
采用深井泵抽水。
在最大降深抽水试验结束前采取水样进行水质分析。
（四）钻井技术要求
1、钻井井斜
一开固井前应进行一次物探测井，井斜要求不大于2°
；
二开固井前应进行一次物探测井，井斜要求不大于7°
，完井不大于10°
）。
2、物探测井
物探测井主要有：
井温、井径、井斜、电阻率、自然电位等项目指标进行测试。
3、孔深校正
每钻进至换径和终孔后应校正井深。
校正井深误差不大于1‰。
三、钻井施工方案及技术措施
按照《地热钻探技术规程》（DZ0260-2014）、《地热水资源地质勘查规范》（GB11615-2010）、《钻井技术操作规程》（Q/CNPC-CY97-2005）、《地质勘探安全规程》（AQ2004-2005）、《水文地质钻探规程》（DZ/T0148-1994）等技术规范、相关规程进行钻井施工。
（一）钻探设备配置情况
选用的钻井设备仪器，必须满足和保证本工程施工进度计划、本工程工作量、工程质量、工程项目施工工艺的要求。
该项目钻井设备选用先进RPS3000型水文钻机。
表3-1
RPS3000型地热钻机及配套设备材料表
（二）井身结构设计
表3-2
井眼结构数据表
开钻顺序
钻头
套管
水泥返至井深（m）
备注
直径（mm）
钻深（m）
外径（mm）
下深（m）
三开套管根据出水情况排设筛管
表管
400
20
339
地面
一开
311.2
244.5
399
二开
215.9
1700（1000）
177.8
重叠20-30m
三开
152.4
2560（1750）
127
（三）井身质量要求
在钻探施工过程中，认真控制井眼轨迹和做好井斜预防工作，井斜度最大不超过10°
（10°
），井斜不能影响钻具、套管入井；
钻探深度应在换径时用钻柱丈量长度校正，允许误差为1‰，超标应以校正测量数据为准更正；
超标严重应重复校正，在钻探施工过程中，认真控制井眼轨迹和做好井斜预防工作，保证井斜角在设计允许范围。
（四）钻井工艺设计与技术措施
1、复杂情况预防及处理措施
本井根据地质设计钻遇地层，钻井过程中将对井漏、井斜、防塌、防卡等问题。
现就有关情况及技术措施分述如下：
（1）防斜
1）天车、转盘、井口在同一直线上，最大偏差不大于10mm。
2）开钻前认真分析地质情况，了解和掌握地层自然造斜规律，做到心中有数。
3）按工程设计中的钻井参数组织施工。
钻压大小根据地层由软变硬逐渐增加，钻压值的大小，既要符合理论防斜原理，又应符合完钻井身质量要求，一般不超过钻铤重量的80%。
4）司钻（副司钻）是防斜技术措施直接执行者，要做到均匀送钻，平稳操作。
a.一开接好钻头后，座好方补心，启动转盘，开泵下放钻头接触井底，把井眼开正领直。
b.二开钻头出套管鞋接触新地层也应按上述程序操作，避免把井眼开斜。
c.二开快速钻进阶段应坚持轻压吊打，保持钻柱垂直，以水力作用为主破碎地层。
待钻铤全部出套管后再根据设计参数，逐步提高钻压值。
d.及时校正指重表，保证所加钻压准确。
e.钻进软硬交错地层要做到：
地层软变硬，钻压重变轻，找中打窝窝，加压再钻进，地层硬变软，提起到步步跟着走，加压要均匀。
（2）防塌
成井过程中的防塌工作比较突出，应从钻井液防塌性能及钻井工艺的完善，钻井措施、钻井过程中各个环节综合管理入手。
强调应做到以下几点：
1）加强地层压力检测及邻井资料对比，调整好钻井液密度，搞好平衡钻进。
选用防塌性能力强的钻井液体系，维护好泥浆性能，控制失水量，搞好泥饼质量。
2）加强生产技术管理，设计好排量和转速，维护好钻具，起钻时及时灌浆，严格控制好起下钻速度。
3）加强现场钻井液管理工作，严防维护不到位，测试不及时、操作出纰漏等人为因素影响钻井液质量。
（3）防漏
加强地层压力和破压随钻检测，确定合适的井浆密度，防止压漏地层。
长裸眼段分段循环泥浆，控制好下钻速度，防止人为诱发井漏。
维护好钻井液性能，搞好井浆的流动性，避免高粘切带来的压力激动过大，降低循环流动阻力。
（4）防卡
井口操作防止掉物，工具及物件必须安全可靠，有损坏者不可井口使用，易滑着者必须把持或拴固牢靠。
井下出现掉块现象时，要及时调整好钻井液性能，控制其严重程度。
遵守操作规程和复杂情况处理原则，针对井下遇卡性质采取正确的应对措施。
液力设备切记带病工作，必须保持足够的钻井液环空返速，保证井眼内清洁无沉砂。
钻井液要具有良好的润滑性，降低钻井液摩阻系数，减小对钻具的磨损和确保井内的安全。
（5）防钻头磨损、钻具折断
该地层可钻性一般，对钻头、钻具磨损较大。
要防止钻头使用过头，出入井的钻头都应认真的检查。
按设计选用钻头，进行出井钻头磨损分析，力求入井钻头技术性能与地层对路。
钻具上扣要紧，丝扣油要保证质量、涂抹均与；
井口加强钻具检查，发现磨损严重，外径磨损与丝扣磨损大于规定值的钻具坚决换掉。
钻铤量要加足，钻压值不得大于钻铤钻井内悬重重量的80％。
软、硬、研磨性地层变化时，及时调整钻井液参数。
2、施工重点及注意事项
（1）施工期间应借鉴邻井钻井地质小结，加强技术分析与研究，拟定各阶段的施工技术措施。
（2）施工井队必须严格遵守《钻井工程技术规范、标准、条例》等各项技术规定，力争工程质量达到优良等级。
（3）天车、转盘、井口在同一直线上，最大偏差不大于10mm。
（4）钻前要求对设备安装、调试准备充分，后勤物资供应有保障，井队岗位人员配置合理，保证钻井连续施工作业。
（5）加强井控设备的维修保养，落实具体的井控技术措施，重视非高压条件的井控安全作业。
（6）加强地层压力的检测，搞好平衡钻井和井控工作，注意地热水的发现和保护，防止污染水层。
（7）施工中重视地面环境保护，设置有效的排污池，减少环境污染。
3、钻具组合设计
（1）钻具组合形式（见表3-3）
表3-3
钻具组合
开钻
程序
井眼尺寸mm
井段
m
钻
具
组
合
1
Φ400
0～20
Φ400mm合金钻头或牙轮钻头
2
Φ311.2
20～400
Φ311.3mm钻头+Φ228.6mm钻铤×
2根+Φ203.2mm钻铤×
6根+Φ177.8mm钻铤×
10根+Φ127mmS135钻杆（三牙轮钻进）
常规
钻井
3
Φ215.9
400～1700（1000）
Φ215.9mm钻头+Φ177.8mm钻铤×
8根+Φ158.8mm钻铤×
12根+Φ127mmS135钻杆（三牙轮钻头）
4
1750（1000）～2560（1750）
Φ152.4mm钻头+Φ121mm钻铤×
20根+Φ88.9mmS135钻杆（三牙轮钻头）
（2）钻井设计说明
设计选用Φ127mmS135×
9.19mm规格钻杆，经计算校核，其强度满足该井施工要求。
选用的钻具（钻铤、钻杆、配合接头等）满足技术要求，钻具送往现场前按规范进行探伤检查，入井钻具应做到以下几点：
对入井钻具认真检查去、清洗、丈量，并做好尺寸登记。
加强钻具入井管理，上扣扭矩要达到规范要求，上扣紧、涂油均匀，防止刺坏钻具。
入井钻具要定期错扣起钻检查、倒换，改善其使用条件，特别是入井钻铤要仔细检查。
4、钻井液设计
（1）钻井液设计依据
《钻井液技术手册》；
《泥浆工艺学原理》。
（2）钻井液类型及性能设计
为保证安全、顺利完成该井的钻井施工作业，现结合招标文件地层情况和钻井技术要求设计该井钻井液体系（见表3-4）。
表3-4
钻井液类型
开钻序号
井径（mm）
段（m）
钻井液类型
Ф400
低固相聚合物钻井液
Ф311.2
Ф215.9
Ф152.4
1700（1000）～2560（1750）
清水（或聚合物泥浆）或低固相泥浆
1）表管
低固相聚合物钻井液
基本配方：
5～6％（膨润土）＋烧碱（调节PH）＋纯碱（促进坂土水化）＋增粘剂＋降失水剂＋抑制、包被剂
难点提示：
防漏、垮塌、防斜、防卡
2）一开、二开
5～6％（膨润土）＋烧碱（调节PH）＋纯碱（促进坂土水化）＋降失水剂＋抑制、包被剂＋防塌剂＋加重剂（根据实际情况）
防漏、防塌、防斜、防卡钻
3）三开400～800m
清水（或聚合物泥浆）或低固相泥浆
清水（或聚合物钻井液）：
清水＋增粘剂
低固相聚合物钻井液体系：
清水＋4～5％（膨润土）＋NaOH（适量，调节PH值）＋增粘剂＋包被抑制剂、降失水剂
防涌、防漏、防塌、防斜、防卡钻
钻井液性能设计（见表3-5）
表3-5
钻井液性能参数表
井段
一开井段
二开井段
三开井段
钻头直径（mm）
密度（g/cm3）
1.03～1.18
1.05～1.25
1～1.15
漏斗粘度（s）
30～55
30～50
32～45
PH
8～9
8～9.5
含沙量（%）
＜5
＜1
（3）分段钻井液维护处理措施
维护处理要点
表管阶段：
1）配置膨润土必须是清水，这样更能充分预水化
2）泥浆PH值调至8-9；
3）勤于测定泥浆的性能，把LV-CMC、KPAM复配成胶液以细水长流的方式加入循环液中，以维持泥浆良好性能。
加入补充CMC，使钻井液具有较强的结构力，保持较高的粘度和切力，满足较低返速情况下携带和悬浮岩屑要求，并具有一定的防漏作用；
加入KPAM使钻井液具有较强的抑制性，保持粘土的适当分散、有利于固相控制。
一开阶段：
1）在二开开始扫水泥塞若泥浆污染需转化或配置新浆；
4）钻井中若出现如垮塌等复杂情况，应按一定的比例加入防塌剂，同时严格控制泥浆的失水性能和提高泥浆的流变性能。
二开井段：
1）为了更好的保护好目的层，三开采用清水钻进，若清水钻进不能满足钻井要求，采用聚合物泥浆钻进或低固相泥浆钻进。
2）采用低固相泥浆钻进时，主要是满足钻井中的携岩和井眼稳定效果，把LV-CMC、KPAM复配成胶液以细水长流的方式加入循环液中，以维持泥浆良好性能，保证能安全、快速的完成三开钻井施工。
（4）现场钻井液管理工作
1）提前做好各井段所需的材料计划，做好进场材料的品种、数量、质量的检查和验收工作，杜绝不合格产品入场。
对使用温度有要求的材料，应在包装上标明使用温度的范围。
2）认真检查循环系统，并配备一定数量的固控设备易损件，确保循环系统正常使用
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