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φ244 mm
管材：0-800米φ273mm
800-2000米φ178 mm
（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
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
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。