地源热泵凿井施工方案.docx

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地源热泵凿井施工方案

洛阳悦XXX地热井凿井施工项目

施

工

方

案

中化地质矿山总局河南地质局

二零一八年十二月十二

依据物探测量结果，结合该区水文地质情况，为确保工程质量，坚持“百年大计，质量第一”和“以人为核心，以预防为主’’的原则，项目除要求建立建全质量保证体系、质量管理制度外，计划对施工过程、重点工序严格控制。

根据以上技术及质量要求特提出以下施工方案。

1、井孔结构设计（井深2000米）

裸孔：

0-800米φ426mm

800-2000米φ244mm

管材：

0-800米φ273mm

800-2000米φ178mm

（视实际地质情况而定管材深度，材质均为石油套管）

2、施工设计

2.1、施工组织

2.1.1人员组织

本工程实行项目经理负责制，自进场之日起，项目部成立，主要人员安排见下表：

项目总负责人：

李武良

现场技术负责：

蒋济勇

安全员：

焦紫辉

钻机机长：

赵井锋副机长：

杨留销

司钻：

杨军红、李向泉

2.2、项目质量保证体系

2.2.1项目质量保证体系框图

项目负责

技术负责

机长安全员质检员

2.2.2项目质量管理制度

岗位质量责任制：

各级行政领导、各级技术负责人、各班组技术负责人、各岗位员工都应对其岗位质量负责，且将质量责任与个人相应权力、利益挂钩。

2.2.3质量检查制度

2.2.3.1质检员对工序质量进行全过程跟踪检查；

2.2.3.2经常性检查：

机台各班组要做到每天自检、互检；

2.2.3.3定期检查：

技术负责、质检人员要对施工质量进行定期检查。

2.3、凿井施工流程图

设备安装

裸孔钻进至800米

下φ273管。

裸孔钻进φ244mm至2000米

下φ178管。

电测孔

洗井：

机械、化学洗井

抽水试验（72h），是否到达设计要求

OKNO

分析原因，化学洗井，增加出水量

竣工

2.4、施工主要工序

2.4.1设备安装：

为防止雨季影响施工进度，设备安装时尽量让机台安装高，并采用枕木维护机台，预防井架倾斜。

2.4.2裸孔钻进：

认真做好地层记录、耗水量和钻进速度，钻进时为防止井斜，提前为钻具上装上导正器或扶正器。

采用小牙轮钻头（φ426mm）开孔，下管时换用牙轮钻头扩孔。

2.4.3疏孔：

测井后要用疏孔器对井孔进行疏孔，以防止下井壁管不顺利而影响井孔质量。

2.4.4下管：

下管时每根管接头处必须焊加强筋，防止井管脱节，每隔5米焊特制导正器，保证井壁管的垂直度，防止井壁管偏心。

2.4.5填料：

下完管后，封闭。

2.4.6基岩钻进：

采用清水牙轮钻进。

2.4.7电测孔：

钻进结束后，用物探测井仪器进行电测井，准确测定出水层的位置及相应的物探参数。

2.4.8洗井：

钻井结束后，及时进行机械或化学洗井，防止堵塞出水段，影响井孔出水量，洗到水清砂净。

2.4.9抽水试验：

潜水泵抽水，动水位稳定时间不小于8小时。

并绘制水位降深—恢复曲线。

2.4.10量水方法：

三角堰或水表。

2.5、凿井工程事故的预防措施

2.5.1井孔坍塌的预防措施

钻井施工主要依靠高压水头的压力，来平衡孔壁和地下水的压力。

当高压水的压力发生变化时，高压水的压力小于孔壁的侧压力时，孔壁的稳定性和完整性就会遭到破坏，易发生井孔坍塌事故。

掌握坍孔的原则及—般规律，在施工中就易于采取必要的有效的预防措施。

2.5.2孔斜的预防措施

2.5.2.1钻机的基地必须夯实、垫平，钻井机械的安装必须平稳、牢固，不允许在钻进中产生位移。

护口管安装必须垂直、牢固，与井孔同心。

2.5.2.2开钻前对钻机要进行严格检查，不使用磨损严重的转盘补心、钻杆、接头、钻头等部件。

2.5.2.3钻进中要定期对钻机各部件进行必要的校正和调整，使天车、转盘、钻孔三者中心保持在一条铅直线上。

2.5.2.4钻进中不使用弯曲的钻杆。

特别是上动钻杆，如有弯曲，必须调直后，方准使用。

2.5.2.5开钻前，水龙头上的高压胶管必须采取调正的牵引措施，以防主动钻杆倾斜。

2.5.2.6钻头切削具的焊接必须牢固，切削具的出刃长度一致，切削点形成的圆心必须与钻杆中心在同一轴心线上。

2.5.2.7使用粗径钻具钻进时，粗径钻具连接必须牢固、正直、同心。

2.5.2.8应根据地层变化情况，合理选用钻进技术参数。

2.5.2.9钻进中若遇到需要缩小孔径的孔段，必须按级别进行变径并加导正装置。

2.5.2.10每钻完一根钻杆，应提起钻具自上而下细致的进行划孔，然后加接钻杆，继续钻进。

2.5.2.11定期测量孔斜，早期发现，及时纠正。

2.5.3埋钻事故的预防措施

防止埋钻的根本措施，在于有效的维护井孔不坍塌。

2.5.3.1钻进中，必须根据地层的情况安装一定长度的护口管。

2.5.3.2要有足够的高压水压力护孔，并及时监视冲洗液的变化。

2.5.3.3停钻期间，要将钻具提离孔底或提出孔外。

经常向孔内补充清水，并保持清水循环。

2.5.3.4处理井孔事故期间，尤其注意井孔维护，防止井孔坍塌。

2.5.4钻杆折断事故的预防

2.5.4.1根据井孔的设计深度和直径，合理选用钻具，避免超负荷使用。

2.5.4.2根据地层情况，合理选用钻进参数，在坚硬破碎复杂地层，避免用高转速以防突然憋钻而扭断钻杆。

2.5.4.3使用小直径钻杆钻进大直径井孔，应采用二次或多次扩孔成孔。

2.5.4.4钻具发生卡埋事故，一般应先排除孔内故障，再进行提升。

若需要强力提拔时提拔外力应控制在钻具允许抗拉强度以内。

2.5.4.5注意检查钻具加工部分的质量，不使用弯曲磨损严重的钻杆，不同质量的钻杆可混在一起使用。

2.5.4.6要注意钻杆丝扣的维护与保养，防止丝扣的腐蚀或碰伤。

2.6、凿井工程事故的处理措施

2.6.1井孔坍塌事故的处理方法

2.6.1.1当井孔发生坍塌时，应首先将钻具提离孔底，并尽快将全部钻具提出孔外。

2.6.1.2处理前，先摸清坍塌的深度、位置、塌孔部位的地层和淤塞情况等查明塌孔原因，针对具体情况进行处理。

a.当塌孔发生在井孔口时，如未安装护口管，则应立即安装，如已安装但不合要求，则应提出重新按要求安装。

b.当塌孔发生在井孔上部含水层时，一般可用加大泥浆相对密度和粘度的方法处理。

若仍不能解决时，有条件的可采用下套管隔离坍塌地层，并用粘土封闭，然后清除井孔下部的坍塌物，增大泥浆的相对密度和粘度后，继续钻进。

c.当塌孔发生在井孔下部含水层时，一般可用加大泥浆相对密度和粘度的方法处理。

如调整泥浆指标仍不能排除事故，则应填入粘土，将坍塌部分全部填实，然后加大泥浆相对密度，重新开孔钻进。

2.6.2井孔纠斜方法

2.6.2.1扶正器法。

在粗径钻具上部加扶正器，把带合金钻头的粗径钻具，提到井孔不斜的孔段向下修孔。

开始切下新月状和半圆形岩心，直至取出完整岩心，使孔斜得以纠正。

2.6.2.2灌注水泥法。

在孔斜段灌注水泥砂浆。

若孔斜段较长时，为了节省水泥砂浆，可减少回填段，在计划回填段的底端，先用膨胀塞塞住，然后灌注水泥砂浆。

待灌注的水泥砂浆凝固后，重新钻。

2.6.3埋钻事故的处理方法

发生埋钻事故后，首先加大孔内泥浆的粘度和相对密度，防止塌孔继续发展。

若用清水钻进时，一般也不要停水，以防孔内岩粉继续沉淀，同时提拔钻具，若属轻微埋钻，有可能将钻具拉活，提出孔外。

若采取上述措施仍然无效，则证明埋钻严重，淤淀物沉淀过多过厚，必须清除后，才能处理钻具。

2.6.4钻秆折断事故处理方法

钻杆折断事故发生后，应首先提出上部钻杆，检查断头情况，并仔细分析孔内情况和钻杆断头在孔内的位置。

查明情况后，可根据不同情况，采用以下方法处理。

2.6.4.1捞钩打捞法。

钻杆折断后，断头倾于孔壁一侧，可用捞钩打捞。

钻杆断头处无接头时，打捞时，捞钩接于钻杆上，下入孔内钻杆断头向下第一个接头以下1m左右处，旋转并提升捞钩，使捞钩套入事故钻杆，并卡住接头，即可将事故钻杆提出。

2.6.4.2套筒打捞法。

当孔内折断钻杆上端有钻杆接头时，可用套筒打捞法。

捞取时以钻杆连接套筒，下入孔内，使钻杆接头压入套筒弹簧内，钻杆接头即可卡于套简倒簧上，提升套筒，即可将事故钻杆提出。

2.6.4.3丝锥打捞法。

捞取钻具的丝锥分公锥和母锥两种，打捞时，应根据钻杆断头形状选择丝锥。

如果断口平整，两种丝锥均可用。

如果断口有大斜坡，则应用母锥打捞。

打捞时，以正丝钻杆连接母锥，并根据事先算好的事故深度在孔外钻杆上做好标记，然后将丝锥下入孔内折断钻杆断头以上1m处。

此时开动泥浆泵，循环孔内泥浆，以保护孔壁和清除沉淀物。

待孔内泥浆恢复正常后，慢慢下放丝锥，小心的使丝锥喇叭口接触钻杆断头，然后以人力扭转丝锥钻具，使钻杆断头进入喇叭口，待丝锥套入断头后，强力扭转丝锥钻具，使丝锥入扣。

直至丝锥不再进扣为止，即可提升钻具。

2.7、文明施工及安全生产

2.7.1安全注意事项

要求职工严格遵守有关操作规程，安全文明生产；加强安全教育，树立安全、文明施工的思想；注意防寒、防火、防盗，自备消防设备及救护设施。

具体做到：

2.7.1.1钻机安装前，要把各个主要部件的安全性能检查好，保证每个部件都安全运行。

2.7.1.2开钻前要检查好钻机每个部件是否都安装好，送电前要认真检查用电器材的安全性，发现有短路、达不到绝缘条件的电器，一定要把故障排除后方可使用。

2.7.1.3.用电线路—定要按规定连接，不要随意胡扯乱拉，以免发生危险。

发现有漏电现象，一定要先停电，排除故障后再用。

2.7.1.4.施工人员进入施工现场，要穿好工作服，须戴好安全帽。

2.7.1.5施工人员现场施工必须服从统一指挥、协调工作。

全体机组人员上岗施工，由机长统一安排，协调行动，各班（组）分别施工时，由各班（组）长统一指挥，协调工作。

2.7.1.6井架安装前一定要把井架底座基础搞好，严防施工中底座下沉等现象出现，造成危险。

2.7.1.7施工人员必须按操作规程进行，决不允许违规操作，更不允许不懂操作规程的人去操作。

2.7.1.8施工过程中安全员要经常检查钻机的安全性能。

2.7.1.9施工中如发现安全问题要及时处理，解决问题后方可恢复施工。

如发现有不安全因素强行施工，将追究责任。

2.7.1.10要对全体人员经常加强安全教育，提高每个人的安全意识。

2.7.1.11非施人员不经允许不得进入施工现场。

2.7.2安全生产禁令

2.7.2.1生产工区十五不准

a.加强明火管理，生产区内不准吸烟。

b.生产区内，不准未成年人进入。

c.上班时间，不准睡觉、干私活、离岗和干与生产无关的事。

d.在班前、班上不准喝酒。

e.不准使用汽油等易燃液体擦洗设备、用具和衣物。

f.进入生产岗位必须穿戴劳动保护用品。

g.安全装置不齐全的设备不准使用。

h.不是自己分管的设备、工具不准动用。

i.检修设备时安全措施不落实，不准开始检修。

J.停机检修后的设备，未经彻底检查，不准启用。

k.不系安全带，脚手架不牢，不准登高作业。

l.未安装触电保护器的移动式电动工具，不准使用。

m.特殊工种职工，未经取证不准作业。

n.设备安装不牢固，不准开工。

o.井架不安避雷装置，不准开工。

7.2.2操作工的六严格

a.严格执行交接班制。

b.严格进行巡回检查。

c.严格控制工艺指标。

d.严格执行操作法。

e.严格遵守劳动纪律。

f.严格执行安全规定。