深水井施工组织设计方案.docx
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深水井施工组织设计方案
1、工程概况
工程位置：
中牟县林场中林区
设计井深：
1400m
井径：
550mm
管径：
上部273mm，管径壁厚7mm螺旋钢管；下部159mm，管径壁厚7mm无缝钢管及桥式滤水管。
水量：
出水连续12小时不低于50立方米-60立方米。
水温：
出水温度不低于50度。
工期：
自开钻之日起60天完工。
2、主要施工方法
2.1设备选型与进场、安装
2.1.1、设备选型：
依据设计井深、井管结构和地层情况，选用TSJ-2000型钻机成套设备进行施工。
2.1.2、设备安装:
（1）设备安装做到水平、周正、稳固。
（2）电器安装要符合本公司制定的有关安全规定，必须有接地装置。
⑶地基均应平整坚实，受力部位应避免雨水和泥浆浸泡。
⑷按规定安装好副塔腿、钻塔绷绳、避雷装置。
电器放置在防雨防潮位置，动力线、照明线和照明灯具的安装与设置应符合安全规定。
⑸钻机安装要保持三点一线和转盘水平。
钻压仪应防震、避水。
泥浆管线应密封、耐压，高压管固定在钻塔上的适当位置，发现漏水、破损应及时修理或更换。
⑹施工现场布置应紧凑、整齐、合理，管材、工具和附属设施应摆放整齐，所有物资材料不得随意堆放。
⑺合理布置泥浆循环系统，循环槽长度大于30m，中间设置两个沉淀池，泥浆池容积大于50m3。
⑻埋设Φ600mm孔口保护管10-20m，保护管底部环形空间用水泥封固2-3m，中间用粘土或碎石填实，顶部用砼封闭。
⑼开钻前需经公司有关部门验收后方可开钻。
2.2钻井工艺
①钻孔结构：
550mm孔径.
②井管结构上部273mm，管径壁厚7mm螺旋钢管；下部159mm，管径壁厚7mm无缝钢管及桥式滤水管。
③钻进方法：
采用Φ550mm三牙轮钻头开孔，钻进至设计井深。
④钻进参数：
钻压25-40KN，转速37-84r/min，泵量1200L/min，泵压不低于2Mpa。
⑤孔身质量要求：
孔径达到设计要求，孔身无过大的超径或缩径，同径钻具通孔时应畅通无阻。
孔身圆整，不出现螺旋状孔身。
孔斜满足合同要求和有关规定，无狗腿弯。
孔深误差小于1‰。
⑥钻进注意事项
⑴根据地层情况合理掌握钻进参数，禁止盲目加压。
钻压不得超过钻铤重量的80％，不超过第一次弯曲的临界压力值。
⑵精心操作，送钻均匀，操作者应注意观察钻压仪，避免钻压忽大忽小和人为的间断加压。
⑶钻进过程中操作者应注意观察下列情况：
钻压仪和泵压表；进尺快慢是否正常；是否跳钻、蹩车、蹩泵；泥浆排量和岩屑上返情况；泥浆性能变化和消耗渗漏情况；转盘运转是否正常。
发现异常情况应立即上提钻具并及时采取相应措施。
⑷禁止加压启动转盘，避免损坏钻头和扭断钻具。
⑸任何情况下钻具都不得在孔内静置，因故停止钻进时应指派专人活动钻具，上下活动钻具应大于5m，并且原悬重不变，回转钻具超过10圈。
⑹控制上下钻速度，在砂层孔段避免长时间冲孔。
⑺上下钻遇阻时不得强拉硬墩，应开泵划眼消除阻卡现象。
⑻坚持回灌钻孔，任何情况下都要保持泥浆充满钻孔。
⑼钻进过程中要始终保持泥浆性能达到设计要求，保持足够的泵压泵量，保持孔底干净。
⑽每打一单根要划眼1-2次，冲孔5-15分钟。
⑾做好钻头入井前和起钻后的检查工作，钻头入井前应仔细检查丝扣、牙轮、牙齿、轮掌、轴承、水眼、传压孔，发现问题不得入井。
⑿认真检查钻具，凡弯曲、偏磨、丝扣不好、水路堵塞、有伤和焊有异物的钻杆不得入井。
下钻时应清洗丝扣，涂丝扣油。
⒀现场必须备好打捞工具，保证能够随时下钻进行打捞。
⒁严格执行交接班制度，钻具组合、机上余尺、钻井参数、钻头入井运转时间、孔内情况、设备运转情况、进尺快慢以及规定的所有情况都应交接清楚。
⒂做好岩样捞取和钻探判层工作，做好钻井记录和简易水文观测记录。
⒃遵守钻探安全操作规程，不得违章作业。
2.3泥浆工艺
①泥浆性能招标设计
比重：
1.10-1.15粘度：
20-22S
失水量：
小于20ml/30min含砂量：
小于1％
PH值：
8-9胶体率：
大于97％
②泥浆配制
开钻前配制15-20m3泥浆。
将粘土粉和清水混合搅拌、加入纯碱（纯碱加量为粘土粉重量的4％左右）搅拌成基浆，之后再加入适量CMC控制失水，使泥浆性能达到设计要求。
通常使用的泥浆处理剂和加量：
CMC为0.1-0.2％，烧碱为0.1％左右。
钻进中利用地层自然造浆，加清水加处理剂进行调整。
③泥浆的日常维护与管理
⑴每班测量2次泥浆性能，并做好记录。
⑵发现泥浆性能变坏时应及时进行调整，避免泥浆性能时好时坏，大起大落。
⑶日常维护处理均应在钻进过程中即在循环槽内进行，缓慢加入清水和处理剂溶液，边循环边调整泥浆性能，以保证地表和孔内泥浆同步调整。
⑷勤维护处理、勤捞渣、定期清理沉淀池，保持泥浆净化。
⑸机台应建立健全泥浆管理组织和规章制度，泥浆处理剂、测试仪器和有关设备的使用保管维护工作应指定专人负责。
2.4成井工艺
①成井工艺流程
钻井结束－冲孔排渣、调整泥浆性能－物探测井－确定成井方案－通孔－刷孔－下管前冲孔排渣、调整泥浆性能－下管－冲孔换浆－填砾－止水－固井－洗井－试抽、抽水试验。
②调整泥浆与物探测井
钻进至设计井深后即应冲孔排渣，待孔内渣子彻底排净后，再逐渐调整泥浆能达到如下要求：
比重：
小于1.13粘度：
19-20S
失水量：
小于20ml/30min含砂量：
小于1％
泥浆性能达到要求后再循环一周即可起钻，进行物探测井。
起钻校正孔深并做好记录。
③通孔与刷孔
⑴测井结束后下钻通孔。
采用原钻具进行分级通孔，Φ550mm孔段采用原扩孔钻头逐根划眼通至变径处，然后用Φ394mm钻头通至孔底。
通孔中如发现遇阻大于20KN，即应开泵划眼直至畅通无阻。
⑵通孔结束后下刷孔器刷孔，刷孔器长度应大于5m，钢丝绳长度比钻孔孔径大30-50mm。
刷孔段从止水位置至孔底。
刷孔速度控制在15-20m/h，每单根反复刷2次。
⑶刷孔时必须开泵并回转钻具。
刷孔结束后起钻应再次校正孔深。
④下管前冲孔排渣、调浆
刷孔至孔底后先进行冲孔排渣，待孔内渣子彻底排净后再调整泥浆性能，渣子未排净之前不可调稀泥浆。
调浆不可过急，应缓慢加入清水（必要时适当加处理剂）使泥浆性能达到如下要求：
比重：
小于1.13粘度：
19S
失水量：
小于20ml/30min含砂量：
小于1％
PH值：
8-9
泥浆性能达到要求后再循环一周即可起钻。
⑤下管
⑴做好下管前的一切准备工作：
成井材料检查、设备仪表、专用工具的检查、清理场地、按成井方案排管、劳动组织人员分工等。
⑵下管方法：
一次提吊下管。
⑶井管采用管箍连接，确保井管连接垂直（采用吊线法两个方向吊线）和焊接质量，焊缝无夹渣、砂眼等缺陷、焊接牢固、不渗水。
⑷滤水管井段每间隔20-25m安装一组扶正器，扶正器高度70mm左右。
⑸变径喇叭两端应焊接牢固。
⑹适当控制下管速度，注意观察管内管外液面。
⑺下管过程中应精心操作、密切配合，严防工具和其它异物落入井内。
⑻井管必须坐至孔底，不得悬空，坐至孔底压力2t左右。
⑥下管后冲孔换浆
⑴下钻时钻杆应上紧，下钻完毕，将封隔器坐好，必要时应反复试验，确认坐好后加压5-6t。
然后用封口器封闭井管口，确保自孔底从管外返浆。
⑵开泵前应全面检修泥浆泵，确保一次开泵成功。
⑶开泵后先用原来的泥浆循环一周，待泵压和泥浆循环正常之后边加清水边排浆，使泥浆逐渐变稀。
注意加清水和排浆都要跟上，不可拖延时间或间断，换浆时间控制在15小时左右。
⑷换浆中途不得停泵，直至填砾结束。
若因特殊原因非停泵不可时，应及时关闭高压管线上的阀门。
⑸换浆终了应达到如下要求：
泥浆比重小于1.04，粘度15-16S，泥浆流态彻底转变为紊流，自孔内有适量砂子冲出来。
⑦填砾
⑴采取动水填砾法，填砾时泥浆应从孔底返至管外环状空间再返到地表泥浆槽，中途不得停泵并保持足够的泵量。
填砾过程中继续边加清水边排浆。
⑵适当控制填砾速度，填砾时用手推车将砾料送至孔口，再用铁锨慢慢投入环状空间，不得整车倒入，防止砾料棚堵。
⑶填砾时注意泥浆比重变化和泵压、泵量变化以及孔口砾料下沉情况。
当泥浆比重升高超过1.06时即应停止填砾，不断加入清水稀释泥浆，待泥浆比重降下来后再继续填砾。
⑷准确记录填入砾料的数量，实际填砾高度和数量应与理论计算相一致。
填砾结束后，停待30分钟，用测绳探测填砾高度（或探测至变径以下）。
砾料超投高度掌握在20-30m。
⑸填砾结束后停泵时应及时关闭高压阀门。
⑧止水
⑴止水泥球直径小于30mm并保持半风干状态，泥球数量不小于3m3，止水高度一般应大于20m。
⑵投放泥球时应控制投入速度，可安排两人每次抓2-3个泥球轮流投入孔内。
⑶禁止不符合要求的泥球入孔，禁止未经风干还相互粘结的泥球入孔，禁止整车倒入或用铁锨推入孔内。
⑨固井
⑴泥球投完后待1小时，然后开始固井作业，固井碎石直径10-20mm。
⑵控制投放速度，防止棚堵，碎石用量应与理论计算量相一致。
⑶止水、固井过程中注意孔内不得缺浆，发现缺浆应及时回灌。
⑷待碎石投至孔口后即可反掉冲孔钻具。
然后提起0.5-1m，开泵送清水换出井管内泥浆，直至冲清后方可起钻。
⑩洗井和抽水试验
固井结束后，采用震荡法进行洗井，然后进行试抽，直到水清砂净。
抽水试验、水样采集按有关规定和院规定执行。
3、劳动力计划及主要施工机械计划
3.1劳动力计划安排
本工程按设立项目经理部，项目经理部由9人组成，包括项目经理、地质工程师、钻探工程师、施工员、质检员、安全员和材料员等。
项目经理部下设钻井队1个，共17人。
拟投入本工程的劳动力计划表
1
工 种
数量
序号
工 种
数量
1
项目经理
1
6
质检员
1
2
水文地质工程师
2
7
安全员
1
3
钻探工程师
2
8
材料员
1
4
钻井队长
1
9
施工员
1
5
钻工
15
10
其他人员
1
合计：
26人
3.2主要施工机械计划
根据本工程的特点和要求，为确保合同任务的顺利完成，我公司准备用于本工程的主要施工机械设备详见表。
拟用于本工程的主要施工机械设备表
设备名称
型号
数量（台）
规格
产地
制造年份
自有或租赁
钻机
GZ－2000
3
中国
2010
自有
钻机
ZG1-5-2000型
2
中国
2009
自有
钻机
TSJ-2600/660
2
中国
2010
自有
钻机
T685WS
2
中国
2011
自有
钻机
F-100-2DH
2
中国
2010
自有
钻机
红星400
3
中国
2010
自有
钻机
红星600
2
中国
2011
自有
钻 机
SPC－300
2
中国
2011
自有
钻 机
SPJ－300
3
中国
2010
自有
钻机
BQ—180A
6
中国
2009
自有
泥浆泵
BW800/50
6
中国
2010
自有
泥浆浆
BW－1200/80
6
中国
2011
自有
泥浆泵
BW-850型
1
中国
2010
自有
排污泵
3PN
9
中国
2010
自有
深井泵
80m3/h
10
中国
2011
自有
钻压仪
YC-2B
20
中国
2011
自有
泥浆测试仪
12
中国
2010
自有
排污泵
3PN
18
中国
2009
自有
压风机
BH12/7
10
中国
2010
自有
瞬变电磁仪
MSD
2
中国
2011
自有
激发极化仪
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