机井工程技术设计、施工要求

第一篇：机井工程技术设计、施工要求

机井工程技术设计、施工要求

根据水利部《农用机井技术规范》SD188-86及条文说明，将机井设计、施工有关技术要求阐述如下：

一、机井设计：

1、井位：按设计并经电测证明后确定。如施工时困难需移位时，须征得设计单位和电测人员同意。

2、井深：由电测人员按水层的位臵确定。

3、井径：井孔直径除应能下入井壁管和过滤器，还应满足填滤料的要求。

4、护壁管及过滤器：护壁管采用377mm，过滤器采用多孔混凝土管，其内径为φ40cm,外径φ50cm，壁厚5cm，极限抗压强度不低于15Mpa渗透系数〉400m/d孔隙率〉15%。

5、滤料：粗沙，填滤料厚度10 cm，滤料应质的坚硬，颗粒均匀、干净。

6、沉淀管长度，根据井深和含水层岩性确定。

二、机井施工

机井施工内容包括：施工前的准备，钻进，地层采样与编录，疏孔、换浆、试孔，井管安装，填砾和管外封闭，洗井和试验抽水，成井验收等。

1、施工前的准备：

（1）钻机选择：根据孔深、孔径、地质、水文条件、采用回转式或冲击式钻机。

（2）钻机及附属设备的安装，必须基础坚实，安装平稳，各部件连接紧固；回转钻机转盘要水平；天车、转盘及井孔中心必须在一条直线上，在钻进过程中不得位移，钻塔应与高压线保持安全距离；钻井设备各零部件，不合格的不得使用。（3）泥浆循环系统的泥浆池和沉砂池的容积，必须满足施工储浆和沉砂的要求，泥浆槽的长度应在15米以上。

（4）机井施工所需管材、滤料、粘土及其它物料，必须按设计要求在开钻前备好，并及时运到井场。

2、钻进：

（1）钻进方法采用回转或冲击钻井法。

（2）护壁泥浆：相对密度一般地层1.1－1.2；泥浆粘度为18－225；含砂量：冲击钻进时，孔内泥浆含砂量不大于8%，回转钻进时，入孔泥浆含砂量不大于12％；胶体率：冲击钻进不低于70％，回转钻进不低于80％。

（3）停钻期间，应将钻具提至安全位臵或继续空钻，并适时搅动孔内泥浆；泥浆漏失，必须随时补充。

（4）井孔垂直偏差应小于2°，钻时应预防井孔发生倾斜或弯曲。钻具的弯曲磨损必须定时检查，钻进参数要选用合理，如发现孔斜必须及时纠正。

3、地层采样与编录：

（1）鉴别样每层至少有一个。含水层2－3米采一个，非含水层3－5米采一个，变层处加采一个。每个样重不少于1公斤，应尽量符合原地层的颗粒组成。

（2）土样必须按地层顺序存放，及时编录和描述。编录应包括采取时间、地点、名称、编号、深度、采样方法；描述内容应包括名称、颜色、分选性及矿务成分。

4、疏孔、换浆和试孔

（1）终孔后应用与设计规格相适应的疏孔器疏孔达到上下畅通。（2）应用直径比原钻头大20－30mm的破壁器破除开采层孔壁上的泥皮。井孔沉淀物排净后，在再逐渐稀释孔内泥浆浓度，一般要求达到出孔泥浆与入孔泥浆性能接近一致。

（3）下井管前，应校正孔径、孔深和测斜。井孔直径不得小于设计孔径2cm，复测孔深误差不得超过±20cm。孔斜必须满足设计要求。

5、井管安装：

（1）井管应无残缺、断裂和暗伤，管口平整。井管外径偏差不得超过±5mm，管壁厚度偏差不得超过±2mm。

（2）井管安装前，必须按照钻孔的实际地层资料校正管井设计，然后进行井管组合、排列、测量长度，并编号记录。

（3）井管必须位于井孔中心，下井管时要安装井管找中器。

（4）如井管座落在土基上，井底部必须用5-10cm卵石填实50cm以上。

6、填砾和管外封闭

（1）滤料必须按标准要求严格筛选，不合格的颗粒含量不得超过15％。滤料除按设计备妥外，还要准备一定的余量。

（2）填砾方法，一般采用静水填砾。填砾时必须连续、均匀、速度适宜。严防棚堵，及时测量填砾高度，核对数量，所填滤料应留样备查。填砾时，如发现滤料填入数量和高度同计划值出入较大时，应即查明原因、妥善处理，并记录填入结果。

（3）管外封闭位臵，上下偏差不得超过30cm。

7、洗井和抽水试验

（1）填砾结束后，应进行洗井。洗井时水位降深应接近开采时的水位降深。（2）洗井完毕后，井水含砂量应符合设计要求：中、细砂含水层小于万分之一。粗砂、卵砾石含水层小于五万分之一。（3）抽水试验：水量、水位、水温稳定延续时间不小于8小时。如限于设备条件不能满足水量要求时，亦不应低于设计出水量的75％。

8、成井验收

（1）成井验收时，施工单位应提交下列资料：A、机井结构和地质柱状图，包括含水层厚度和埋深；钻孔及下管深度；井管和过滤器的规格及其组合；填砾及封闭的位臵；静水位和动水位。B、含水层及滤料的颗粒分析成果，水质分析报告。C、抽水试验成果。D、机井配套和使用注意事项。

（2）机井竣工后，应根据机井设计要求，由设计、施工及使用单位在现场进行验收。验收项目及质量标准。

A、井位、井深、井径是否符合规划设计要求。

B、抽水试验时，机井出水量应与设计基本相符。如水文地质条件与原设计不符时。可按修改后的设计验收。

C、井水含砂量符合设计标准；水质符合用水标准。D、井底沉淀物厚度，应小于井深的5‰。E、机井垂直偏差小于2°。

第二篇：机井施工

机井施工标准

1、规划标准：新打机井要与原有机井统筹规划、合理布局,必须保证每个50亩以上的方块田有1眼井，一般井与井之间的距离不小于150米。井位离新规划的路、沟外边5米（治理达到标准后的路、沟），同一条路、沟边的机井位置在一条线上，原则不建“对子井”，沟、路两侧确需同时打机井的间距不小于100米。

2、打井质量标准：按照中华人民共和国水利电力部《农用机井技术规范》即SD88—86。

3、钻机要求：打井必须使用机钻，井管内径400mm，井管外径500mm，扩孔大于750mm(钻头直径不小于720 mm)。

4、设计井深：成井深度不小于设计井深的20cm，倾斜度不超过2cm。

5、井管质量：无弯曲、无残缺、无断裂、内壁平滑、园直、接口平整、吻合严密。具有一定强度，以承受土压力、自重压力。滤水管除满足上述要求外，还要有一定的孔隙率，以起到良好的拦沙滤水作用。

6、滤料标准：滤料的粒径0.5-1 cm，滤料选用坚固、圆滑的天然石子,从上到下全填滤料，50米机井滤料12.3立方米, 55米机井滤料13.5立方米,60米机井滤料14.7立方米,。

7、防沙标准：有沙层的必须用闭沙网,下井管时必须用毛竹固定。

8、井台尺寸：1.2米*1.2米*0.35米，井盖六棱台。

9、施工程序：随打井、随下管、随填滤料、随洗井、随座井台、井盖，要求整体下管，保证井管上下一致，井台与井管结合牢固。

10、洗井标准：洗井应达到规定时间，以洗清为准。

11、成井标准：有井台、井盖、井管、底盘、滤料、永久标志，井台用200#混凝土、透水管用150#无砂混凝土，实管用200#混凝土,井盖用200#钢筋混凝土。

第三篇：机井工程

4.5农用井工程施工方案

本工程是地下水源取水管井工程，包括钻孔施工准备、钻孔工艺、井管外观质量检查及过滤器制作，井管安装、填砾及管外封闭，洗井和抽水试验等。4.5.1 管井施工准备

管井施工的所需管材、滤料、粘土（球）及其他物料，必须按设计要求在开钻前准备好，并及时运到现场。1）钻机安装

本工程区地层一般为松散层构造，钻机类型宜采用回转式正循环钻机。根据设计井孔位置，安装钻机时，井孔中心距电话线至少10m：距地面电力线路及松散层旧井孔边线的距离至少5m(基岩石钻孔不受此限制)；距地下通信电缆、构筑物、管道及其他地下设施边线的水平距离至少2m；距高压电线的距离，一般为塔高的两倍：与地面高层楼房及重要建筑物应保持足够的安全距离，并应遵守有关行业施工现场的规定。

钻机及附属配套设备的安装，必须基础坚实，安装平稳，布局合理，便于操作：回转钻机转盘要水平，天车、转盘及井孔中心必须在一条铅直线上；冲击钻机必须保证连接牢固，钻具总重不得超过钻机说明书规定的重量，活芯应灵活，钢丝绳与活套的，上线应保持一致；在钻进过程中不得位移。2）钻塔的安装

①安装钻塔前，必须对升降系统、钻塔各部件及有关辅助工具进行认真检查符合要

求后方可进行安装。

②安装钻塔前，任何人不得在钻塔超落范围内通过并停留。安装多层钻塔时，不得上

下两层同时作业，应自下而上逐层进行。

③起钻塔时，卷扬或绞车应低速运转，保持平稳。当起塔接近垂直时，操作必须缓慢、准确，防止钻塔倾倒、碰坏。

④塔腿接触地面处，应以垫木垫牢或置于基台木上，以保持稳定。⑤绷绳位置必须安设匀称，绷绳地锚必须埋设牢固，并用紧绳器绷紧，绷绳与地面所

成夹角，一般不大于45°。

⑥钻机无轮中心(前缘切点)转盘(或立轴)中心与井孔中心必须保持在一条铅直线上。

3）钻井工艺

钻井工艺应包括钻进方法、冲洗介质、泥浆质量、井孔防斜及事故预防。(1)钻进方法与护壁应符合下列规定：

①松散层或基岩层，可采用正循环回转式钻进；碎石土类及砂土类松散层，可采用冲击式钻进：无大块碎石卵石的松散层，可采用反循环回转式钻进；

②冲洗介质，应根据水文地制裁条件和施工情况等因素合理选用。一般在粘土或稳定

地层，采用清水；在松散、破碎地层，采用泥浆。

③松散层钻进时，应根据钻进机具和地层岩性采取水压护壁或泥浆扩壁。采用水压护

壁时，孔内一般应有3m以上的水头压力：采用泥浆扩壁时，孔内泥浆面距地面应小于0.5m。

④基岩顶部的松散覆盖层或破碎岩层，宜采用套管护壁。

⑤成井过程中设置的护口管，应保证在管井施工过程中不松动，井口不坍塌。(2)钻孔用的泥浆，质量指标应符合下列规定：

①一般地层泥浆密度应为1．1～1．2，遇高压含水层或易塌地层，泥浆密度可酌情加大。

②砾石、粗砂、中砂含水层泥浆粘度应为18~22s；细砂、粉砂含水层应为16~18s。

③回转钻进时，孔内泥浆含沙量应不大于12％。

④冲击钻进时，胶体率应不低于70％；回转钻进时，应不低于80％。井孔较深时，胶体率应适当提高。

(3)停钻期间，应将钻具提至安全孔段位置并定时循环或搅动孔内泥浆；泥浆漏失必须随时补充；如孔内发生故障，应视具体情况调整泥浆指标或提出钻具。

(4)井孔倾斜度应符合《机井技术规范》3．3．2规定。钻进时要合理选用钻进参数，必要时应安装钻铤和导正器。如发现孔斜征兆，必须及时纠正。钻具的弯曲、磨损Ⅲ须定

时检查，不合格者不得使用。4.5.2 井管安装

1）井管安装前必须按照钻孔的实际地层资料校正设计，然后进行井管组合、排列、测量长度，并按井管排列顺序编号。

2）下管方法应根据管材强度、下置深度和起重设备能力等因素选定，应符合下列要求：

①悬吊下管法，宜用于井管自重(或浮重)小于井管允许抗拉力和起重的安全负荷。

②托盘(或浮板)下管法，宜用于井管自重超过井管允许抗拉力和起重的安全负荷。

③多级下管法，宜用于结构复杂和下置深度过大的井管。各类井壁管及过滤器允许一次安装长度可按表2．2的规定选用。

3）井管的连接必须做到对正接直、封闭严密，接头处的强度应满足下管安全和成井质量的要求。

4）过滤器安装位置的上下偏差不得超过300mm。

5）采用填砾过滤器的管井，井管应位于井孔中心。下井管时要安装井管扶正器，其外径比井孔直径小30～50mm。根据井深和井管类型确定扶正器的数量，一般间隔3～20m 安装一组，每井至少安装2组。无砂混凝土管与混凝土管井，扶正器的数量应适当增加。

6）井管底部一般应座落在坚实的基础上，若下部孔段废弃不用时，必须用卵石或碎石填实。4.5.3 填砾和管外封闭 1）滤料级配

填砾(本工程要求为石英砂，下同)过滤器的管井、并管安装后，应根据以下要求及时进行填砾。滤料高度应超过过滤器的管井、井管安装后，应根据以下要求及时进行填砾。

滤料高度应超过过滤器的管井，井管安装后应根据以下要求及时进行填砾。滤料高度应超过过滤器的上端；滤料宜用磨圆度较好的硅质砾石；不应含土和杂物，严禁使用棱角碎石；

滤料的不均匀系数应小于2，滤料规格可按下列要求确定：

砂土类含水层：D50=(6～8)d50 碎石土类含水层：当d20<2mm时 D50=(6～8)d20 当d20≥2mm时，可不填砾或充填10—20mm的填料：

(注：D50为滤料筛分样颗粒组成中)，过筛重量累计为50％时的最大颗粒直径)。

填砾时，滤料应沿井管四周均匀连续填入，随填随测。当发现填入数量及深度与计算有较大出入时，应及时报出原因并排除。

2）检查滤料质量标准

(1)回填滤料的规格，是根据井孔中含水层颗粒大小而决定的，必须符合《机井技术规范》的设计要求。

(2)检查滤料的形状是否圆滑，一般不应用碎石做滤料。(3)检查滤料质地是否坚硬，与水是否起化学变化。

(4)检查筛选的滤料粒径是否符合设计要求，粒径大小是否均匀，不合格的滤料颗粒不得超过15％。

(5)检查滤料数量是否与计划数量相符，一般是要比计划数量多备足20％。3)回填滤料方法和注意问题

(1)回填滤料方法

①一般采用循环水填滤料或静水填滤料，以循环水填滤料为好。②无论采用哪种方法回填滤料，均应沿并管周围连续的均匀缓慢的填入，速度不宜太快。若滤料中途受阻，不许摇动或强力提动井管，可用小掏筒或活塞下入井管内慢慢上下提动，直至滤料下沉为止。

③回填滤料要用一定的计量容器，便于及时的与计划数量校对。当滤料填入到一定数量时，可等滤料下沉，用测棒测量填滤料高度，边填边测，直到计划位置为止。测棒是用圆铁棍制成，长0．5-lm，两端呈圆尖形，其重量一般须超过所用测绳总重量的一倍。

(2)回填滤料应注意的问题

①采用循环水填滤料，中途不许停泵，填滤料也不许间歇，要一气呵成。②严禁一侧集中填滤料，不可快速猛倒冲击井管或造成堵塞。

③必须按管井设计的位置回填滤料及高度不许马虎从事，以防滤料下沉而失去拦砂滤水作用，而影响成井质量。

④所填滤料应留样备查。4)管外封闭

井口周围应用不透水材料封闭，封闭深度位为60m。(1)封闭材料

①粘土块。宜采用天然杂质少的优质粘土，其含砂量(粒径大于0．05am)不应大于5％，含水量约18％～20％左右，粘土块最大直径不应大于50rm。它适用于要求封闭程度不高的孔段使用。

②粘土球。采用上述的优质粘土，经人工浸泡拌和，制成直径25～30mm粘土球。粘上球必须揉实风干，风干后表面无裂纹、内部湿润，含水量约为20％左右。它适用于要求封闭程度较高的孔段使用。

③水泥砂浆和水泥浆。一般采用325—425号普通硅酸盐水泥或其他水泥。

它适用于

封闭程度要求高的孔段使用，如严格封闭一良含水层段或有特殊要求处理的孔段使用。

(2)封闭前的准备

封闭前，应按照管井施工状图所要封闭的深度，计算出需要填入的粘土球的数量。粘土球实际准备的数量，应比计划数量多25％～30％；粘土块实际准备的数量应比计划数量多10％～15％；有特殊要求时，还可准备棕头、干海带等其他封闭材料。

(3)封闭方法

管井封闭材料的填入方法与填滤料方法相同。为了保证将粘土球填至计划位置，必须弄清粘土球在泥浆中的崩解时间。投入前，先取孔内泥浆进行崩解时间试验，一般要求粘土球的崩解时间等于粘土球下沉至预定位置所需时间再加0.5h。

①当管井开采一个厚层含水层组，按规定将滤料填至含水层顶板以上日m时，其上部到井口段若没有需要严密封闭的地层。在这种情况下，采用优质粘土块封闭到井口，即可达到要求。

②当管井开采的含水层组在两个或两个以上，且层间相隔距离较大，两个含水层的颗粒直径又有较大差别，则两个含水层所填滤料直径也不同。在两种滤料之间，一般都充填粘土球或粘土块，以节省滤料及投资。在上层滤料层顶上，再填入粘土球或粘土块封闭到井口。

③当管井揭穿被污染的含水层，或苦咸涩色的不良含水层以及非计划开采的含水层，对于这样不良的含水层，必须用粘土球进行严格的封闭，其封闭位置应超过不良含水层顶底板各不少于5m。对于人畜饮水井，有条件时可用水泥砂浆严密封闭。

④在特殊高压含水层地区建井，尤其是水压较高，常采用速凝水泥砂浆封闭。其配方是，水泥：砂为1：4，再加入相当于水泥重量的2％的氯化钙。先将水泥与砂掺匀，加水搅拌，倒入深于水的氯化钙，搅拌均匀，即可用泥浆泵注入封闭或用提筒注入封闭。封闭段的高度应大于15m。有的单位在最上部的含水层顶上放置1～3个棕头或压入干海带 然后再灌水泥砂浆，其封闭效果更好。

⑤井口封闭，在井管周围开挖深度1．5m的坑，填入粘土球或优质粘土块，边填边夯实，直至井口。上部最好铺用20cm厚的混凝土护面。

(4)管外封闭位置，上下偏差不得超过300mm。

4.5.4 洗井和试验抽水

1)填砾完毕后应及时进行洗井并补填滤料。

2)洗井方法和工具，可按井的结构、管材、钻井工艺及含水层特征选择，应尽量采用不同的洗井工具交错使用或联合使用。必要时，可根据井管类型选择适宜的化学药剂(如二氧化碳、盐酸等)配合洗井。

松散层的管井在井管强度允许时，宜采用活塞与压缩空气联合洗井；泥浆护壁的管井，当井壁泥皮不易排除时，宜采用化学洗井与其他洗井方法联合进行。洗井过程中应及时观测出水量和含砂量，当出水量达到设计要求或连续两次单位出水量之差小于10％且出水含砂量小于l/200000(体积比)时，方可结束洗井。

3)洗井和试验抽水的质量应符合下列要求：

⑴洗井完毕后，井底沉淀物厚度应小于井深的5/1000。

⑵洗井完毕后，进行试验抽水，水泵出水后30分钟采取水样。用容积法测定的含砂量：中、细砂含水层不得超过1/20000；粗砂、砾石、卵石含水层不得超过1/50000。

⑶试验抽水时，一般只做一次大降深抽水，水位稳定延续时间：松散层地区不少于8小时；基岩地区、贫水区和水文地质条件不清楚的地区，水位稳定延续时间应适当延长。有特殊要求的管井，应做三次降深抽水。

⑷试验抽水应达到设计出水量，如限于设备条件不能满足要求时，亦应不低于设计出水量的75％。

⑸试验抽水终止前，应采取水样，进行水质分析。

第四篇：机井工程

机井工程

1.钻机安装、护筒、泥浆池等及钻前准备工作

(1)安装钻机

首先平整场地、清除杂物、挖除软土、夯打密实。安装钻机设备的地基必须平坦、坚实、软硬均匀，对软弱地基作加固处理，地势低洼地区修筑钻井平台。

(2)护筒埋设

1)护筒直径比桩径大200-400mm。

2)护筒中心竖直线与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。

3)护筒周围粘土填实并分层夯实。4)护筒高出地面在0.3m。(3)竖井架

安装前对各部件进行认真检查，符合要求后安装，竖立时有专业专人指挥，卷扬机或绞车低员要有一定专业技术，两边负责支撑杆的人员和主机手密切配合，缓慢、平稳、准确安装，以防支撑杆脱离滑道、钻塔后翻造成塔坏人伤。

安装后的回转钻机转盘要水平，天车、转盘及井孔中心必须在一条铅直线上。

(4)泥浆循环系统开挖：

泥浆循环系统包括泥浆池、泥浆搅拌池、沉淀池及输浆沟等。根据工地实际情况，利用就近沟渠水源提供用水，沉淀池规格为1×1×1m3，泥浆池规格为3×3×1.5m3,输浆沟规格为0.3×0.4m2，长度不小于15m，沟坡为1/100～1/80。2.钻进方法

(一)全面破碎无岩心钻进

1、松散层钻进

1)开钻时，先用小泵量冲孔，钻具转动开始进尺时，再用大泵量冲孔，以防因超径造成孔斜。

2)使用钻头切削刃部必须焊接圆正匀称，各刃角点应在同一圆周上，且其圆心与钻头的中心在一条轴心线上。

3)在粘土层中钻进，如发砚缩径、粘钻、憋泵等现象时，经常提冲钻头，并加大泵量。

4)钻进中，操作者经常注意钻头所受阻力、钻进效率、孔内传出的响声、孔口返出泥浆的颜色及所带出泥砂魄颗粒大小和岩性，并配合取样判断地层。

5)每钻完一根钻杆，提起钻具自上而下进行划孔，检查井孔圆、正、直后，再接长钻秆继续钻进。

2、基岩钻进

1)钻进基岩风化壳或软岩层，可采用全面钻进钻具，技术要求大致与松散层全面钻进相同。

2)钻进前，核实机械的负荷强度及动力功率，在满足其安全负载的前提下，可采用中钻压、高转速、大泵量钻进。根据地质和进尺情况，随时调整钻进参数及泥浆指标。(二)环面破碎取心钻进

当遇有七级以下岩层时，采用硬质合金钻进，是把一定形状的硬质合金，按着一定的形式镶焊在钻头上，在轴向压力作用下，通过钻头的回转对岩层进行环状破碎而成孔的一种钻进方法。

(1)硬质合金钻头、转速、送水量、钻压根据岩石性质、钻头结构、设备能力、孔壁稳定情况等因素，合理选择。

（2）钻进技术：

1）取芯后，钻具徐徐放入孔内，同时大泵冲水。钻进时，先将钻具提离孔底，用低转速、小钻压，以后渐加大转速和压力，否则容易造成崩刀。

2）正常钻进时，保持孔底压力均匀，加减压时，连续缓慢进行，不得间断加减压或无故提支钻具。

3）钻进硬岩时，在钻压不足情况下，不采取单纯加快转速的方法进行。

4）硬质合金胶落影响钻进时，冲捞或磨灭；钻粒钻头换合金钻头时，先将孔底钻粒粒磨灭或冲捞干净。

5）井孔内残留岩芯超0.5M或脱落岩芯过多时，不得下入新钻头。应采取轻钻压、慢转速、小泵量等措施，待岩心套入岩心管后，再正常钻进调整到正常压力、转速和水量。3.成孔及洗井工艺

待井孔按设计孔深终孔后，下管前要做一系列的准备工作如下：(1)量钻具 终孔后把钻杆提出孔外，丈量计算，其深度误差不超过0.1 5％。(2)疏孔

疏井破壁的目的是将钻井过程中在孔壁上形成的泥皮除掉，并进一步调直井孔，以保证成孔质量。

回转钻进，在一根钻杆上焊3个导正圈组成疏孔器，若遇阻，进行修孔，直至顺利下至孔底钻至设计孔深后，再用比钻头直径大10-20mm的钻头扫孔，以刮洗井壁泥皮。操作时轻压慢转、采用大泵量，至含水层时，上下提动，多扫几次，以刮掉泥皮。

(3)换浆

换浆目的是清除孔内稠泥浆和孔底沉淀物，以保证下管深度，填砾质量、便于洗井，提高成井质量。换浆应按下述三个阶段进行：

初期阶段：仍用原浆循环，把较大颗粒的岩屑全部冲出，孔口捞取不见大颗粒为止。

中期阶段：向靠近井孔的泥浆循环沟内均匀地注入少量清水，使流出孔口的泥浆逐步稀释，用分层排浆法将底部泥浆排走，直至沟底有明显的粉沙沉淀为止。

后期阶段：继续采用分层排浆法排浆，并经常向泥浆池内均匀地注入少量清水，直至孔口捞取无粉沙沉淀为止。

换浆应达到泥浆相对密度一般在1.1以下；出孔泥浆与入孔泥浆性能一致；孔底沉淀物高度在允许范围内。

（4）试孔

冲孔、排渣、换浆结束后，在下管前进行探孔，所用探孔器直径比孔径小20mm，长度为5-8m的钢管，经探孔确认钻孔圆直、畅通无阻后下管。

4.井管安装、填砾与管外封闭方案

材料进场

钻井设备进场3天～7天后，井管、滤料、填料陆续进场。井管要求

成井管柱结构：管柱应由闭水管、过滤管和沉淀管等三部分组成，上部闭水管采用管径325 m m球墨铸铁管，下部滤水管采用玻璃纤维增强聚乙烯丝缠绕，外径为36cm。本工程拟直接从与我公司具有类似工程长期合作的、质量信誉良好的井管材料供应商厂家采购合格的成品井管。

井管安装前质量检查：

①闭水管：检查球墨铸铁管井管有无残缺、断裂和弯曲；井管弯曲度、井管外径偏差、管厚度偏差，必须符合规范要求。

②：检查滤水管空隙率偏差，不得超过设计的10%，缠丝间距偏差不得超过设计丝距的20%。

井管排列

全部井管按照井孔岩层柱状图及井管安装设计图次序排列、丈量及编号。

①用钢尺准确丈量每节井壁管和滤水管的单根长度，并计算井管的总长度。

②必须使滤水管与含水层位臵相对应。③按照下管顺序，以井孔最底部一节井管为1号，对井管进行排列编号，并详细记录，最后检查井管总长与井管安装设计图是否相符。

④找中器（也称扶正器）的数量和位臵，在井管排列时应按照井管安装设计图把找中器放在相应位臵的井管上，同时排列好，以便下管时安装。

井管连接

本工程井管连接采用焊接法连接。具体焊接要求：

①对口焊接的管口必须平顺，井管铁夹板紧靠井管拉板，将铁夹板放在方木上，使管口保持水平。

②将上一节井管吊起并保持垂直，使两管口对准吻合，然后在四面点焊，防止集中烧焊，导致井管歪斜。

③拉板应在下管前，先焊在井管的一侧。拉板的数量和对口焊接的抗拉强度，必须能承受井管的全重。

④焊接时，应待自然冷却后，再下入孔内。下管

拟采用钢线绳托盘下管法。

由钢丝绳通过销钉和托盘连接在一起，销钉上连有心绳。下管是将井管臵于托盘上，随着托盘的不断下放，井管一根接一根的下入井孔中，井管下完后，放松吊重钢丝绳，起拔心绳将销钉拔出，钢丝绳与托盘分离，抽出钢丝绳。将井管顶部固定于井孔中心。

回填滤料

1）填料前，检查好填料的规格，材料的质量、材料的数量。填料的方法：填料方法可根据地层岩性、孔壁稳定及冲孔换奖情况而定，一般以循环水填料。

2）填砾质量和填料方法

A、砾料选择质地坚硬、密度大、浑圆度好的石英砾为宜，宜容于盐酸和含铁、锰的砾石以及片状或多棱角石，不宜用作砾料，不合格数量不超过设计数量的15%。

b、回填滤料应沿井管周围连续地均匀缓慢的填入，速度不宜太快，如滤料填入中途受阻，不许摇动或强力提动井管，可用小掏筒或活塞下入井管内慢慢上下提动，直至滤料下沉为止。

C、回填滤料要用已知的计量容器，便于及时地与计划数量校对。当滤料填入到一定数量时，可等滤料下沉，用测棒测量填滤料高度，边填边测，直到计划位臵为止。

管外封闭 1）封闭材料选择

本工程止水材料选用优质粘土球，球径25～30mm，用前制好凉干，达到表面稍干，内部湿润柔软为宜，含水量约为20%。实际准备数量比计算数量多25-35%.2)封闭填料与填滤料方法相同，投入前，先取孔内泥浆进行崩解时间试验，若采用分段隔离止水时，在各分离段部位的止水物厚度不得小于lOm，若采用封闭含水层止水时，止水物应超过被封闭的含水层顶、底板各5m。

3）井口封闭 在井管周围开挖深度1.5m的坑，填入粘土球或优质粘土块，边填边夯，直至井口，上部并按设计做好混凝土井台。5.洗井与出水量复核，抽水试验方案

洗井

拟采用空压机洗井破坏井内泥皮，抽出含水层中泥土、细沙及渗入含水层的泥浆，在井内过滤管周围的渗透性，使井内达到正常的出水量。

根据机井的净水位和空压机风压确定风管的沉淀深度，然后选择适宜的空压机以及出水管和风管规格。气水混合物的规格要求：长2m，直径与风管相同，上端连接风管，下端封闭，管身均匀布孔，孔径3—4mm，孔面积之和为风管断面积的2倍。风管、水管的安装采用并列式，风管浸没比不得低于50%，风管浸入水中的长度应略小于空压机额定风压相当的水柱高度。

冲洗自上而下或自下而上分段进行。风、水管同时下入，并使水管底端超出风管底端2m左右。

抽水试验

洗井结束后，进行试验抽水。试验抽水时的出水量，一般要达到或超过设计出水量。

1）抽水连续进行，不停歇，如因故停歇，重新进行。2）在松散地层，水位下降后的相对稳定水位延续时间不小于8小时。在基岩地区，稳定时间相应延长。

3）抽水前，测定井内静水位。抽水过程中的观测时间间隔、水位、水量记录按抽水试验规范进行。试验抽水，一般只能做一次最大降深。

4）有水质要求的井，结束前，采取水样，进行水质分析。5）静止水位与恢复水位的测定，对于补给条件的转孔，当4小时内水位变化不超过5CM时既认为温稳定；如超过48小时的仍超过5cM的要求时，亦可停止观测。

6）抽水结束后，孔内沉淀物一般不得回填到含水层，对巨厚含水层，回填亦不得超过含水层厚度的10％。

第五篇：机井工程

六、机井工程

钻孔施工应依据设计井深、井管结构和地层情况，选用合适的钻机，施工应遵守钻探安全操作规程，不得违章操作。机井工程施工主要包括：确定孔位、平整场地、钻机安装、钻井成孔、井管安装、填砾、洗井、抽水试验、封孔等。

（1）机井的钻进

安装钻机前，将钻机的基础平好、夯实，遇有软硬不均的情况及时进行处理。在地势低洼、易受河水、雨水冲灌地区施工，修筑钻井基台。根据合同要求选用钻机种类、型号、数量，采取相应的安装方法。钻井机定位，钻机下须垫枕木，枕木下土层必须夯实。钻机就位后，要调平机架，保证转盘任何方向均保持水平。钻机稳定好，四个方向必须绷紧绷绳。

开钻前，按照选用的钻机、泥浆机、搅泥机等，各种机械设备必须安装的水平、周正、牢固。检查钻孔中心、转盘中心、开车、使三者在垂直线上。安装护孔管，下入护孔管的口径、深度，根据岩层的个体情况和井孔的开孔尺度而定。护孔管的内经一般比井的开孔钻头大50mm-100mm,其下入深度应在不透水层与护孔管的间隙，用粘土或粘土球填好夯实。安装钻具、安装钻杆、水龙头，接高压胶皮管，方钻杆和钻头，并将方钻杆卡于转盘中心。

在钻进的整个过程中，根据不同深度，不同性质的地层，采用相应的钻头类型，钻进技术参数及操作方法，严格按照有关农用机井钻进的技术要求进行施工。松散层或基岩层，可采用正循环回转式钻进；碎石土类及沙土类松散层，可采用冲击式钻进；无大块碎石、卵石的松散层，可采用反循环回转钻进；岩层严重漏水或供水困难的基岩层可采用潜孔钻锤钻进。冲洗介质，根据水文地质条件和施工情况等因素合理选用。在粘土或稳定地层，采用清水；在松散、破碎地层，采用泥浆；在严重漏失层或缺水地层，采用空气钻进。松散层钻进时，应根据钻进机具和地层岩性采用水压护壁或泥浆壁。采用水压护壁时，孔内一般应有3m以上的水头压力；采用泥浆护壁时孔内泥浆面应小于0.5m。基岩顶部的松散覆盖层或破碎岩层，宜采用套管护壁。

泥浆作用是保护空壁，悬浮携带钻渣，减少钻进阻力，泥浆性能指标要求：比重1.1-1.15，18-88s，含砂率小于6%，胶体率大于95%。

开孔时，应轻压慢钻，防止钻孔偏斜。适时提钻检查，认真检查钻具的磨损程度和是否有损伤。及时修整钻头，保持钻头直径，保证进度和孔径不渐缩。每钻完一根钻杆，检查井孔圆度及垂直度，井孔倾斜应符合规范规定，发现不畅时及时处理，钻具应勤放少放，随时观察孔内孔壁情况，发现不良现象应及时处理。及时清理底部沉渣，减少重复钻进，达到终孔深度后，经业主、监理单位验收后方可进入下道工序。

认真做好施工记录，包括班组施工进度、发现何种问题、处理方法及结果、地层岩性、厚度等。

（2）成井工艺

混凝土井管的安装方法，必须满足井管的质量、技术和安全要求。选择以下安装方法：

混凝土井管钢丝绳托盘下管法

下管时，如采用四根兜底绳、钢筋混凝土制或木制托盘，先将四根吊重用的钢丝绳分别缠绕于绞车上，在其另一端编好钢丝绳套，分别从托盘的四个穿绳孔插入，使四个绳套同心重叠对准托盘的销钉孔。将销钉表面涂上黄油，插入销钉孔，销住四根兜底绳。销钉要伸到穿绳孔以下150mm左右，浅了易脱销，深了不易拔出。把销好兜底绳的托盘放于预先安置在孔口上的垫板上，即可开始安装井管。安装井管时，先将托盘的上沿涂上灰砂沥青，而后使井管垂直插入托盘的插口，在接口处缠3-4圈塑料薄膜，用6-8根竹篾均匀地围在接头处，使井管与托盘连接牢固。将中心绳放松8-10m，盘旋塞进井管内，以防意外抽动中心绳拔出销钉。起吊托盘和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽掉，再徐徐下降，把托盘和第一根井管，如此往复，直至将井管下完。下入井孔的全部井管，必须经过敲击鉴定，将最好的井管放在下部。绝不允许井管的全部重量超过井管的抗压强度。托盘下到孔底，井管安装完毕，校正无误后，应将管身固定，不使摇摆。然后将兜底绳放松，即可起拔中心绳。销钉拔出后，再用绞车拔兜底绳，待兜底绳拔出，即可回填砾料。

混凝土井管钻杆托盘下管法

下管时，将第一根井管插入托盘，于钻杆的一端连接钻杆特制反扣接头，在托盘反扣接箍处涂以润滑油，将带有特制钻杆接头的钻杆与托盘连接。慢慢下降钻杆，井管亦随之下入井孔。停止下降钻杆，安装第二根井管。进管的接口，必须以竹、木条用铅丝绑牢，每隔20m安装一个找中器，直至将全部井管下入，将钻杆拧出。

混凝土井管二次下管法

用钻杆托盘下管法，先下第一组井管。在第一组井管的最上边的一根管上安装扶正器，以防井管靠壁难以连接第二组井管。将井管下接口安于第一组井管的最上端，再用防砂罩盖住下接口。在防砂罩的适当距离卡上钻杆小夹板，以免防砂罩脱离井管口。钻杆小卡板不应紧靠防砂罩，以免井管到底后，钻杆失掉负荷而缩短，防砂罩紧压与管口而不利于反出钻杆并容易将井管压坏。安装第二组井管之前，先将井管上接口安于第二组井管第一根的下口，用钻杆连接活托盘和导向器，将活托盘的盘爪托于上接口隔板上。即可将第二组井管逐根连接下至预定深度。安装时，计算好使用钻杆的长度，使钻杆下入孔内的数量正好能将第二组井管与第一组井管下接口吻合。钻杆不再下降，说明井管已经相接，同时，上下活动钻杆，有200mm活动范围（这是托爪在上接口隔板内上下活动的距离）。此时便可认为两组井管已正确重合。去掉活托盘，将钻杆全部提出。

（3）填砾

规格、砾料填砾是管井建造中的一个重要环节，填砾质量、填砾方法均直接影响井的质量。滤料必须按标准要求严格筛选，要备料充足，严格按照农用机井技术规范进行施工。中、粗砂含水层，填砾厚度不小于100mm；细砂以下含水层，填筑厚度不小于150mm。滤料应选用磨圆度好的硅质砾石。根据需要选择以下填入砾石的方法：

管外填砾法

a.快速填砾法：在不需进行分组、分段抽水的管井中使用此法。选在井管口安好防喷导水管。开始填砾速度不要太快，等孔中有水返出后再加快填砾速度。一般约为30min投入10m3砾石。若孔口不返水，说明砾石已经超过滤水管最上端。

b.慢速填砾法：在需要进行分组、分段抽水试验的井孔采用，或在一个井中有二个以上含水层均需取用时采用。砾石要徐徐填入，不可一次填入过多，要随填随侧，防止超过设计高度。有二个以上含水层时，应将两个含水层之间的隔水层分为二段，下段为隔水层厚度的4/5，填入与下部含水层相应的规格砾石，上段为1/5，填入上部含水层相应的规定砾石。

c.循环水填砾法：填砾前，先在井管内下入回转钻杆，密封井管口，开泵送水，当返出孔口的泥浆粘度为18s左右时，即采用边送水边填砾的方法填入砾石。当砾石面超过滤水管后即出现憋泵现象。此法可以顺利地填入砾石，避免发生砾石架阻不能填至计划位置的现象发生。

管内填砾法

采用此法的管井，过滤器长度一般10m以下，多采用一个含水层或含水组。此类管井的部比过滤器直径大75-100mm，施工时，将抽水管用反扣接头连在过滤器上端，砾石自井壁管和抽水管之间的间隙填入。开始用空气压缩机抽水，使含水层造成空洞，随即填入砾石，再用大型空气压缩机反复冲洗，使井的出水量超过正常出水量的50%以上，一面出砂，一面自管内填砾，待出水量、井水含沙量达到设计要求后，即将抽水管提出，填砾抽水工作即告结束。此法在细砂含水层，可以得到满意的水量和井含沙量，但要求洗井设备能力大，抽水时间长，费用高。

深井滤水部分扩孔填砾填砾法

在深井的过滤器部位用扩孔器进行扩孔，用水泵冲洗的办法填入砾石，可以减少钻探工作量，保证填砾质量，可以形成良好的滤水结构，增大井的出水量，避免井水含砂。（4）井管外封闭

应根据工程需要选用以下合适方法。管外封闭一般方法

井管外封闭粘土球的方法与填入砾石的方法相同，但应注意防止因粘土球填入井孔受压缩致使填入的砾石错位。粘土球的直径一般为25mm，呈圆形，用优质粘土制成。为了保证将粘土球填至计划位置，必须试验粘土球在泥浆中的融化时间，根据试验结果，确定粘土球的温度一般要求粘土球的融化时间，等于粘土球下沉至预定位置所需时间加半小时。井口一般采用粘土封闭，封闭前先将大块粘土捣成碎块，再填入井孔至井口并夯实。特殊情况下采用混凝土封闭。

一般管井高压含水层封闭方法：

此方法多用于井孔直径较大且采用数个高压含水层时，其井孔结构与一般填砾石井的结构相同，只是在第一取水层填砾的上面采用优质粘土球封闭20-30m，或填少量粘土球再用水泥砂浆封闭15m以上。其余用优质粘土封闭。

(3)洗井和抽水试验

井管安装完毕后，及时负责管井中泥土、细砂、泥浆等的全部清洗工作，洗井应上后下，逐步下入，抽水量应先小后大交替进行，振荡洗井，加大地下水循环能力，增大流量，直至水清净符合规定，以保证管井达到正常的出水量。洗井结束将泵下至一定深度进行抽水工作,抽一段时间将泵上下浮动进行二次洗井。抽水水位稳定后进行抽水工作，采用最大降身，延续时间不少于12小时，流量稳定并观测水位，测出最大降身；井口在没下水泵前应加保护盖，防止异物掉入井内。