南宫市地热井施工组织设计.docx
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南宫市地热井施工组织设计
南宫市
第一中学地热井施工组织设计
编制单位：
邯郸市伟业地热开发有限公司
编制日期：
二OO三年三月十日
一、地热水的用途简介
二、施工组织设计
（一）、工程概况
（二）、地质构造基本特征
（三）、成井技术要求
（四）、主要施工机械计划
（五）、质量目标设计（确保工程质量的技术组织措施）
（六）、文明安全施工措施
三、施工单位情况简介
四、近几年部分业绩简介
南宫市地热井施工组织设计
一、地热水的用途
地下热水是一种绿色能源，开发地热有利于国家环保、造福后代，有良好的社会效益、经济效益，开发利用前景非常广阔。
供暖
利用地热水供暖可满足取暖条件需要，水温在80℃左右，在天津住宅小区使用，每眼井可满足18万平方米的建筑面积，室温度可达到18℃以上。
特种养殖
利用地热水可以在我国北方地热式养殖以尼罗罗非鱼为主的热带水产，尤其过冬的鱼苗，没有地热水的温度保障是很难办到的。
随着人们生活水平的不断提高，罗非鱼目前在我国北部有较大的市场，其鱼的特点是：
肉鲜、味美。
市场价每公斤40元左右。
其效益更佳，可填补北方冬季热带鱼过冬条件的空缺。
特种种植
利用地热的条件，进行特种种植，可以从南方引进北方没有的一些热带、亚热带水果类种植及花卉种植。
由于温度可以保证，可以延长开花时间。
地热洗浴利用
随着城乡人民的消费水平不断提高，对健身活动进一步的认识，环保意识的加强，如果能开办一处温泉洗浴游乐中心来服务于大众，充分利用地热水，搞好综合利用，效益会更佳。
由于地热水中含矿物质较多，大多地热水有医疗保健作用。
50℃的地热水可供洗浴、供暖。
供暖尾水可养鱼、种果树花卉等。
地热用途广泛，早开发早受益，谁开发谁受益。
开发地热是明智的选择。
二、施工组织设计
（一）工程概况
1.1井孔简介
钻孔编号：
南宫市热1井。
钻孔性质：
地热生产井。
设计孔深：
2200m。
（二）、地质构造基本特征
2.1区域地质简介
地热是一种资源。
河北省地热资源主要是以地下水为载体的水热型地热资源，它多以中低温地下热水或热泉形式分布于河北平原及燕山—太行山部分地区。
南宫市位于邢台市的东北部，地处黑龙港流域。
该区地处南宫凹陷，其地层由新生界，中生界，上古生界及下古生界构成。
本区拟开采上第三系及下第三系水系。
第四系盖层约500米，上第三系中的明化镇组厚度约600—800米，馆陶组厚度约300米左右。
即馆陶组底板厚度约在1400米左右。
下第三系中的东营及沙河街组一段缺失；沙河街二段厚度约200米，是以红色碎屑岩为主的沉积；沙河街三段厚度约200米，为一套红色泥岩、砂岩间互沉积；沙河街四段在南宫凹陷内较为发育，中心部位厚度达500米左右，边缘厚度达150米左右，岩性以棕色泥岩夹灰色泥岩及细砂岩为主。
其下为下第三系孔店组，厚度约500米左右，以碎屑岩、细砂岩夹棕色泥岩为主。
根据本区资料研究结果，恒温带深度为25米，恒温带温度取值15℃，新生界地温梯度为每100米3.0℃左右，新生界第四系构成地热田的顶部盖层。
上第三系馆陶组热储层由泥岩、含砾砂岩、砂砾岩、砾岩等组成。
底板埋深1400米左右，单井涌水量40—50M³/h，矿化度为10g/L左右，为cl-Na型水，预计水温40—50℃。
下第三系沙河街组热储层由钙质页岩、钙质砂岩、泥岩、泥灰岩、含砾砂岩等组成，其底板埋深约2300米左右，单井涌水量40—50M³/h，预计水温60—65℃。
据区域资料分析，第三系热储中的地下热水属大气降水成因，水源来自西部太行山区补给，热源主要来自地壳深部岩体中的放射性元素衰变热的聚集和传导，是个有价值的热源地。
综上所述，该区馆陶组热水储量大，水温适中，属中低温热水；沙河街组热水储量丰富，水温较高，约在60—65℃，能够满足供暖等方面的要求，是我们要开发的目的层。
2.2目的层、成井深度、水温及水量
2.2.1该地区地热资源埋藏较深，取水目的层按理论推断应为下第三系沙河街组地层。
2.2.2该井的成井深度在2200m左右。
2.2.3出水温度60℃以上，每小时出水量50M³以上，则因无可比井资料校对，其施工风险和难度均较大，故在该工程的设计、施工及设备、人员配制上均应采用最佳技术组合。
（三）、成井技术要求
3.1热水井井身结构、钻井工艺及洗井方法
3.1.1热水井井身结构
3.1.1.1热水井开、终孔口径
φ550mm开孔，φ311mm终孔，详见井身井孔结构图。
3.1.1.2成井结构
0—200米采用φ273mm钢管；200—2200米采用φ140mm石油套管；滤水管采用国内最先进的笼状滤水管。
3.1.1.2止水回填用优质粘土球封隔地下冷、热水。
3.1.2钻井工艺
3.1.2.1全井采用3A牙轮全断面钻进；目的层前用低固相、低失水钻井液，防缩径；目的层用无固相、轻质钻井液，最好用清水或气举反循环钻井方法施工。
3.1.2.2填砾工程
在终孔下管后，对井管外与孔径的环状间隙中投入优质石英砂滤料，滤料标准采用大小粒径均匀密实的石英砂，砾料、砾径的规格，来做为桥式过滤器外侧取水层位过滤层。
为了能够使砾料顺利下入井孔底部，且密实均布，我们采用国内较先进的动水与静水相结合填料的方法来进行投料，使砾料均匀就位。
砾料就位后，对地下水流入管内是一个过滤的过程和关键环节，把水流携带的泥砂能有效地截留在滤料的外围，保证了井管内的水是清晰的。
再则投放砾料增大了孔内的汇水面积，确保了井的出水量，满足地层涌水量，防止塌孔现象的发生，替代了传统的贴砾管等工艺。
目前投砾工艺已广泛推广。
3.1.3洗井方法
3.1.3.1机械法洗井：
活塞洗井。
3.1.3.2化学法洗井：
六偏磷酸钠浸泡洗井，二氧化碳喷洗。
3.1.3.3酸化处理：
盐酸洗井。
3.2地球物理测井
全面测井参数：
视电阻率、自然电位、自然伽玛、井温、井径等。
3.3抽水试验方法
抽水利用潜水电泵方式，水泵抽水作两个落程，稳定16-24小时。
3.4水质化验取样要求
热水全分析样一个。
（四）主要施工机械计划
针对该工程的重要性，我公司专门组织了公司主要设备中状况最好，载荷能力最大的钻井设备来满足施工需要，比如钻塔采用了人字型27米高的钻塔，提升载荷均在120T之内。
卷扬机单绳提升为10T，施工滑轮组10股绳，提升100T是在安全系数之内的，而所要提取的钻具重量仅有50T，所以从提升载荷上是绰绰有余的。
电机全部为防爆式2000年产电机。
电线全部采用双皮电缆。
钻具全部采用油田的φ127钻杆及钻铤，从扭矩上是完全可以满足钻机需要的，避免了一些孔内事故的发生。
设备及工艺的先进性是保证成井速度快、周期短、质量高的关键。
钻头采用华北油田和江汉油田生产的刮刀和牙轮钻头。
泥浆泵采用了油田打3000米油井用的专用钻井泵，压力高，排量大，进尺快。
数字测井车是我公司2000年从陕西购置全套国内较为先进的测井仪器，测深为3500米，参数国内领先，经验证明准确率百分之百。
泥浆过滤除砂采用了油田的高频振动筛和除砂器，确保了泥浆的性能，从而提高了井孔质量。
安装钻压仪，可以准确了解井内钻具工作情况，防止某些安全事故的发生，钻压仪采用了江汉油田生产的电子式钻压仪，精确度和质量国内领先。
综上所述，我公司组织了施工主要机械。
全套机械的钻进能力在3000米内，派专人维护和操作，确保在本工程施工期内无停工维修现象的发生。
用于本工程的主要设备计划表
序号
设备名称、型号
数量
设备技术状况
备注
1
GZ—2600型钻机
1套
良好
石家庄产
2
BTW1200/7B泥浆泵
1套
良好
石家庄产
3
全自动数字测井车
1套
良好
陕西产
4
洗井设备
1套
良好
上海产
5
抽水设备
1套
良好
天津产
6
激发极化电测仪
1套
良好
西安产
7
音频大地电场仪
1套
良好
昆明产
8
运输车辆
2套
良好
9
成井设备
1套
良好
10
交流电焊机BX1-500
3套
良好
天津产
11
氧-乙炔焊接切割设备
2套
良好
任丘产
12
27米人字型钻塔
1副
完好
石家庄产
13
Φ127钻杆
2400米
完好
油田专用
14
钻铤
15T
完好
油田专用
15
指重表
1台
灵敏
16
Φ24mm钢丝绳
1000米
全新
17
泥浆振动筛
1套
良好
天津产
18
泥浆除砂器
1套
良好
石家庄产
19
泥浆除泥器
1套
良好
石家庄产
20
泥浆搅拌机
1套
良好
天津产
（五）质量目标设计（确保工程质量的技术组织措施）
5.1质量目标：
满足合同要求的优质工程。
5.2质量保证措施。
5.2.1强化质量意识，严格岗位培训
把各主要技术工作人员、施工管理层的机长、班组长、技术员、质量员、泥浆员、材料员作为质量技术教育重点，开钻前进行技术交底，介绍南宫市地质构造条件，组织所有参与本工程施工的技术人员，每人根据该工程的具体实际情况制订自身计划，施工中应注意哪些问题，应如何处理。
然后在技术质量保证会议上公开宣读，共同讨论，最后订出最佳施工方案，最佳确保工程质量的技术组织措施，当选最佳措施的给予经济和名誉奖励，充分调动全体职工的积极性，起到共同想法出主意，加强责任心，严格操作规程，按制度办理，创造优质工程的作用。
当选出最佳的钻进质量措施、最佳的换浆措施、最佳的材料把关措施、最佳的泥浆配制和使用措施、最佳的地质记录、分析的措施，预防和制止常见事故的有效措施等，有关工程质量的所有措施，组织班前、班后质量检测会，搞质量检测活动评比，查出问题原因，纠正错误，制订下一班的工作前景和质量标准，两天一小会，三天一大会。
重点关于工程质量的评定和存在问题，表扬好的，批评错误的，确确时时让所有技术人员认识到质量就是生命的高度思想，再则，凡不按照质量技术措施施工的情节轻则给予大会批评纠正，导致情节严重、造成损失的，影响质量技术措施的给予1000-3000元的经济处罚，造成损失超过5000元的处于3000-5000无的罚款，并开除公职。
对所有参与施工的技术人员随时随地抽查检验自身所学各专业方面的知识，进行当场回答，签不满50分的给予处罚1000-2000的罚款，并责令学习专业技术，保证质量技术组织措施。
实行严格的岗位培训。
所有参与本工程人员必须统一服饰，持证上岗。
在参加施工人员中再次树立质量是企业生命的思想。
5.2.2加强科学管理，建立健全规章制度。
5.2.2.1推行全面质量管理体系，运用科学的手段，实现“创优质，争第一”的目标。
5.2.2.2建立内部工程监理制度，按规范要求配置专职质检工程师，并在具体施工中设立旁站员，形成上下相连的质量体系。
5.2.2.3坚持实行“三工”、“三检”制度，使工程质量始终处于受控状态。
“三工”，工前技术交底，工中检查指导，工后总结评比；“三检”，自检、互检、交接检。
做到一次性100%的合格，不返工。
5.3实行质量岗位责任制，奖优罚劣。
各分项工程，各道工序，定人、定岗、定责。
验工计价，必须有质检人员签字，建立定期质量评比制度，奖优罚劣。
5.4加强测量工作，提高检测手段运用全自动数字测井仪等科学检测手段，准确测量井温、井径、电阻率、自然电位、自然伽玛等参数，保证工程达到设计要求。
5.5严把质量关成井管材、下井物料、泥浆材料等严格执行标准，没有出厂使用证的一律不用。
5.6实行“榜样激励机制”每班组、每工序评出高质量榜样标兵，对其进行现场奖励，激发员工的质量创优意识。
（六）文明安全施工措施
6.1、施工安全措施
6.1.1严格按照施工规范和安全操作规程施工，在作业地点挂警告牌，严禁违章操作、野蛮施工。
劝阻非工作人员不到作业现场参观，以确保他们的安全。
6.1.2要有严密的安全监督体系，并经常对参施人员进行安全教育，提高安全意识，达到安全生产人人重视，人人有责。
6.1.3专职安全员要认真做好安全监督工作，建立安全台帐，对进入施工现场的机械及参施人员进行安全教育。
6.2临时用电安全防护措施
6.2.1非电工不得乱拉线，过路电缆应采取安全防护，用土埋好。
6.2.2临时用电必须建立对现场的线路设施的定期检查制度，并将检查检验记录存档备案。
6.2.3施工机具，车辆及人员应与内外线路保持安全距离，达不到规范规定的最小距离时，必须采取可靠的防护措施。
6.2.4使用手动、电动工具必须戴好绝缘手套，穿绝缘鞋，工具的电源线、插头、插座应完好。
6.2.5配电采用三相五线制的接零保护方式，其他项目也应采取相应的接地保护方式。
6.3施工机械安全防护措施
6.3.1施工现场应有施工机械安装、使用、检测、自检记录，对施工机械加防护罩等措施。
6.3.2加强对司钻的安全教育，杜绝一切安全事故隐患。
6.4施工现场管理措施
6.4.1临时工程应牢固整齐，出入口设单位标牌。
6.4.2现场运输道路平整畅通，施工现场内有排水措施。
6.4.3各种工具、钻杆、钻铤应按施工现场平面图指定位置存放整齐。
6.4.4施工现场不许随地大小便。
6.4.5施工区域与生活区域应设标志牌，划分责任区，分包到人。
6.5消防保卫措施
6.5.1昼夜有值班人员，并记录值班日志。
6.5.2临建应符合防火规定，并设有消防栓，保证道路畅通无阻。
6.5.3施工用各种化学泥浆，易燃易爆物品应分类单独存放，保持通风。
6.6施工机具附件管理措施
6.6.1钻具及其配件应按施工平面图指定位置排放整齐。
6.6.2施工机具应有防雨、防潮、防火、防雷电等措施。
6.7卫生管理措施
6.7.1施工现场应经常保持整洁卫生，运输车辆不带泥砂，做到沿途不遗撒。
6.7.2办公室、职工宿舍应保持整洁有序，生活区周围应保持卫生，无污染物、污水、生活垃圾集中堆放，及时清理。
6.7.3冬季取暖炉的防煤气设施必须安全有效，应建立验收合格制度，经验收合格发证后方准使用。
6.7.4伙房内要整洁，炊具用具必须干净，无腐烂变质食品。
6.7.5施工现场应供应开水，饮水器具要卫生。
6.7.6现场的厕所有专人保洁。
三、河北省水利系统甲级先进水利钻井队——冀南井业有限公司简介
冀南井业有限公司是一支有35年施工经验的专业化凿井队伍。
1990年至今，公司连续被评审为河北省水利系统甲级资质钻井队。
1997年起，被评为邯郸市农电水利系统“文明服务窗口单位”。
2001年，公司再次被省水利厅评为河北省水利系统“甲级先进水利钻井队”，被中国农业银行河北省分行评为“AA级信用企业”，被河北省消费者协会评为“河北省第六届消费者信得过单位”。
冀南井业下设地热、水井、基础三个分公司、龙沐矿泉洗浴中心、钻前科等经营生产单位。
公司现有员工300人，其中专家教授5人，高工2人，工程师20人，助工及其它工程技术人员30人，有大中专以上文化员工70人。
冀南井业有先进齐全的地热井及普通水井施工、基础施工和物探找水等多套设备。
现有2000—3000米钻机3台，上海水400、600型钻机5台，红星水400型钻机3台，钻井工程车4部，潜孔锤钻机2台，打桩钻机8台，灌注桩设备2套。
全自动数字测井车1辆及多种物探找水设备。
冀南井业面向全国承揽3000米以内的各种地层的地热井、基岩井、工农业生产、生活用水井及直径3米以内的大口径基础桩及桥、闸、涵工程，施工范围遍布中国东部各省市。
四、冀南井业近几年部分业绩
1、96年施工北京市昌平苗圃2420米基岩型热水井，水温51度，水量每小时54立方米，用于洗浴、花卉、热带动植物养殖。
2、96年施工北京市平谷县农场1900米地热井，温度48度，水量每小时80立方米，工期3个月。
3、98年施工北京房山良乡2000米基岩型地热井，水温52度，水量每小时50立方米，用于洗浴、开发房地产项目。
4、98年施工的北京市房山区水利局2640米深地热井，水温52度，水量62M3/h，用于洗浴、热带养殖项目。
5、99年施工北京市房山区坨里1840米冷水井工程，水质达到优质国标矿泉水，受到房山区政府的表彰。
6、99年施工北京市平谷县黄松峪乡2500米深地热井，水温57度，水量55M3/h，为优质天然矿泉水。
7、2000年施工邯郸市大名县水务局平原型地热井井深1600米，水温54度，水量每小时60立方米，工期40天。
8、2000年施工河南省开封市预备役师院内地热井，井深1200米，水温52度，水量每小时70立方米，工期25天。
9、2000年10月5日施工山东省禹城市1920米地热井，水温55度，水量47m3/h，工期52天。
10、2001年施工本公司院内地热示范中心热水井，工期30天，井深1860米，水温60度，水量每小时大于80立方米，用于洗浴、热带动物养殖。
11、2001年7月份施工河南省开封市宋都宾馆1200米地热井，工期十八天，水量每小时65立方米，水温53度，水质达到饮用矿泉水标准，属重碳酸钠型水。
12、2001年7月8日由冀南井业有限公司设计施工的河北省肥乡县甜源蜂蜜加工有限公司院内平原型地热井，井深2200米，水温80度，水量35m3/h。
13、2001年8月30日施工保定市河北地矿建设工程集团公司三分公司第五工程处家属楼院内地热井，井深2100米，工期55天，水温63度，水量45m3/h。
14、2002年6月施工河南大学地热井，井深1200米，水温54度，水量60m3/h，工期30天，水质为优质矿泉水。
15、2002年7月施工开封市龙成置业有限公司地热井，井深1350米，水温58度，水量60m3/h，工期30天，水质为优质矿泉水。
16、2002年施工邯郸市柳林桥村委会1850米地热井，水量32m3/h，水温52度，为优质天然矿泉水。
17、2002年施工的河南陆军预备役步兵第136师新营区1260米地热井，水量60m3/h，水温52度，为优质矿泉水。
18、2002年8月施工河南省安阳市电业新村地热井，井深1500米，水温45度，水量为自流30m3/h，水温52度，为优质饮用矿泉水。
19、2002年9月施工河北省临西县中国轴承大世界地热井，井深1800米，水温70度，水量130m3/h，自流35m3/h，该井主要用于供暖。
20、2002年11月1施工河南省开封市保健食品总公司地热井，井深1200米，水温51度，水量55m3/h，工期28天。
井身井孔结构示意图
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