DOC《元江县因远镇光伏项目水井工程》

元江县因远镇光伏项目水井工程 施工组织设计二零一六年六月十四日 目录

一、工程概况

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(一)、地层简介

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(二)钻孔具体位置

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(三)、主要技术要求

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二、钻进方法与机械设备选择

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(一)、钻孔结构

2

(二)、设备选型

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(三)、钻进工艺

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三、泥浆的选用与维护管理

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(一)、泥浆的选用

4

(二)、泥浆的净化

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(三)、泥浆的日常维护

5

四、防斜措施

5 防斜

5

五、成井及质量保证措施

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(一)、成井措施

6

(二)、管路下入安装

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(三)、固井工作

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六、人员配备

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七、管材、主要材料的需用计划

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八、健康、安全与环保管理

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(一)基本要求

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(二)健康管理措施

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(三)安全管理措施

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(四)环境管理措施

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(五)安全施工管理措施

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(六)文明施工

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(七)雨季施工措施

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九、工期及保证措施

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十、质量保证体系和质量检测措施

16 附图1:施工现场平面布置图

17 附图2:安全管理结构图

18 附图3:生产管理结构图

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一、工程概况

(一)、地层简介 水井钻孔穿过的地层,自上而下为:第四系松散层厚0~100m0~100mm左右,第四系粘土及风化玄武岩,其中局部含石英,.

(二)钻孔设计概况

1、钻孔设计深度及穿过岩石情况 设计水井钻孔21个,预计孔深280m,预计工程量约280x7=1960m.钻孔要穿过的地层主要为第四系粘土、风化玄武岩岩、石英等级在Ⅶ~Ⅷ级.风氧化带地层破碎、易造成坍塌掉块.

2、钻孔具体位置 . 孔位由甲方提供,为该区独立坐标): 一号饮水孔:X: Y: 二号饮水孔:X: Y: 三号饮水孔:X: Y: 四号饮水孔:X: Y 五号饮水孔:X: Y: 六号饮水孔:X: Y: 七号饮水孔:X: Y: 八号饮水孔:X: Y: 九号饮水孔:X: Y: 十号饮水孔:X: Y: 十一号饮水孔:X Y: 十二号饮水孔:X Y: 十三号饮水孔:X Y: 十四号饮水孔:X Y: 十五号饮水孔:X Y: 十六号饮水孔:X Y: 十七号饮水孔:X Y: 十八号饮水孔:X Y: 十九号饮水孔:X Y: 二十号饮水孔:X Y: 二十一号饮水孔:X Y:

(三)、主要技术要求 由219mm钻进至100m,如果地层稳定采用以下方案:

1、孔径为φ219mm,钻进100m全段下入φ219mm x3mm护壁钢管;

2、井壁管为D40地质管材,采用焊接连接方式.

3、终孔坐标位移不大于1m.

4、套管连接,并加固3~5道加强筋,接口处须进行密封处理,管道单根最大长度不得超过6.6米. 、

二、钻进方法与机械设备选择

(一)、钻孔结构 钻孔结构:根据钻孔穿过地层情况,钻孔结构采用三级孔身结构. 0~100m,孔径φ219mm,下入φ219 x3mm护壁管;

100m~200m,孔径φ130mm,根据实际情况确定;

200m~280m,孔径φ110mm,下面为裸孔. 、设备选型 因为地层和工期不好确定,选择的设备就有三种,进而施工工艺就有三种. 岩心钻机:XY―300工程液压钻机1台套,配37kw电动机1台,泥浆泵:TBW-250型1台,配,25kw电动机1台,钻塔:液压钻机塔架12.5米,钻具:φ219mm钻头、φ172mm钻头、168mm岩心管、φ127mm钻铤,φ63.5mm钻杆、113mm钻头、108mm岩芯管、152mm牙轮钻头或刮刀钻头,其它:泥浆搅拌机、配电盘、60KW电焊机、100KW发电机、吊车、运输车辆、水泥砂浆搅拌器. 阿特拉斯-200反循环钻机1台,泥浆泵:TBW-600型1台,配,75kw电动机1台,钻塔:液压钻机塔架12.5米,钻具:φ219mm钻头、φ172mm钻头、φ254mm钻头、φ127mm钻铤,φ108mm钻杆,其它:泥浆搅拌机、配电盘、60KW电焊机、200KW发电机;

潜孔锤钻机:HJ-950潜孔锤钻机1台,泥浆泵:TBW-850型1台,配,200kw电动机1台,钻塔:液压钻机塔架6米,钻具:φ325mm钻头、φ254mm钻头、φ168mm钻头、φ152mm钻头、φ127mm钻铤,φ89mm钻杆,其它:泥浆搅拌机、配电盘、60KW电焊机、400KW发电机.

(三)、钻进工艺 由于钻孔的特殊性和地层的不确定性,进而钻机的类型不确定,如用岩心钻机,采取如下钻进工艺:如果地层稳定,首先采用φ254mm钻头打导向勘探孔至100m,之后下入φ219mm护壁套管,固井;

100m~200m用130mm牙轮钻头钻进,200m~280m用113mm牙轮钻头钻进;

如用反循环钻机,0~土层用直径φ273mm钻头钻进,下入φ219 x3mm护壁管,后面再换岩心钻机或者潜孔锤钻机钻进;

如用潜孔锤钻机,用273mm的螺旋钻杆钻进完土层,之后下入φ219mm护壁套管,继续用168mm牙轮钻头钻进到200m,后面用152mm牙轮钻头钻进到该井完成. 套管的下入:因套管下部装有单向逆止浮力阀,从而减小钻机大钩载荷,提高安全性.固井前,下入钻具对上浮力阀上部一米进行固井(管口顶部密闭,以达到内外压力平衡,防止管路变形),候凝,扫孔,达到完井目的.因为该地方的钻井过程中出现疑似泥煤的情况,进而建议该地方的浅层水不能使用,该段以上应该全段实管和水泥浆封闭,以防止该段污染水侵入该井内.

1、机械设备安装 由于本孔施工孔径大,为保证钻塔整体稳定性,拟设计采用C20混凝土作钻机、动力机等主要设备的基础,面积4m x4 m. 钻孔测量定位后,将地盘夯实.钻机底盘座在底船平台上,钻机平台水平误差≤±3mm.为确保在下套管管过程中机台不产生沉降,钻塔底船浇灌C20混凝土,并留出孔口、循环槽位置.

2、开孔前准备 (1)、准备足够数量的钻头、扩孔钻头、油脂、拧卸工具、钻杆、钻铤、套管,各种记录报表,泥浆冲洗液及其处理剂等. (2)、组织相关人员对钻探设备及安装质量进行全面检验.如果不合格要进行修理、调整,经检验合格后方可开钻. (3)、技术人员向钻机人员进行施工技术交底,讲解各项质量要求,施工方案和技术措施.

3、钻进施工 (1)、钻具组合 a、导向孔钻进钻具组合: 主动钻杆――接手――φ127mm钻铤――φ63.5钻杆――φ219岩芯管――φ254钻头;

主动钻杆――接手――φ127mm钻铤――φ63.5钻杆――φ168岩芯管――φ172钻头;

主动钻杆――接手――φ108mm钻铤――φ63.5钻杆――φ108岩芯管――φ113mm钻头. b、扩孔钻进钻具组合: 主动钻杆――接手――φ127mm钻铤――φ63.5mm钻杆――φ308冲击器――φ325mm牙轮组合扩孔钻头. 主动钻杆――接手――φ127mm钻铤――φ89mm钻杆――φ308冲击器――φ219mm牙轮组合扩孔钻头. 主动钻杆――接手――φ127mm钻铤――φ89mm钻杆――φ308冲击器――φ152mm牙轮组合扩孔钻头. (2)、钻头选择使用 针对钻孔穿过地层特点,拟选用φ254mm牙轮钻头钻进导向孔,施工中视具体情况,根据不同硬度、强度的岩层选用与之相适合的钻头;

扩孔选用牙轮或自制三翼钻头钻进. 钻头钻进至设计孔深后,要严格按照钻进规程和钻头使用规定进行钻进施工,即要提高钻进效率,又要提高钻头的使用寿命,确保钻孔质量 (3)、钻进规程 钻进技术参数,见下表钻进技术参数. 扩孔时为防止跳车现象,可加长粗径钻具,保证足够的重量以实现孔底加压. 扩孔钻进技术参数: 钻压:20~30MKA,钻速:1000~1800 r/min;

泵量:1500 L/min以上. (4)、管材下入方法 由于施工井较深,孔径和管材质量都很大,可采用浮力下管法,下管中应根据下管情况及时向管内注泥浆 ,使管材下放重量大于浮力30%,确保管材下到孔底. 钻进技术参数表 岩性 钻进技术参数 钻压(MKA) 转速(r/min) 泵量(L/min) 玄武岩岩 20~30 1200~1500 1500(以上) 石英岩 20~25 1000~1200

1200 破碎带 20~25 800~1000

1200

三、泥浆的选用与维护管理

(一)、泥浆的选用 根据钻孔要穿过的地层由粘土、风化玄武岩、石英石组成,岩石硬度一般在Ⅶ~Ⅷ级.风氧化带带地层破碎、易造成坍塌掉块等特点.加之施工钻孔孔径大的情况,选用优质膨润土、纤维素加防塌剂泥浆进行护壁,该泥浆具有可调性好、失水量小、流变性好、护壁能力强等特点 在漏失层中还可以加入其它隋性材料. 泥浆性能:密度1.03~1.08,粘度20~25秒,失水量小于12~15ml/30min,PH值8~9.视地层情况可随时调整泥浆性能.

(二)、泥浆的净化

1、循环槽断面尺寸高300mm,宽400mm,长度≥30m.坡度在1/100左右.

2、净化泥浆使用人工捞砂、长槽沉淀或用旋流分离器除沙.

(三)、泥浆的日常维护

1、钻机现场配备测定仪器.主要有粘度计、泥浆失水仪、比重计,PH值广泛试纸等.

2、钻机由机长负责,班长配合调泥浆和管理,做到勤测定指标,正常情况下每天测定一次泥浆性能指标,相应的数据要有记录备查,每班要两次清理沉渣,要有记录数据.

3、发现泥浆性能有突然变化时,要分析、查找原因,制订处理方案.

4、现场应备锯未、棉籽壳等惰性堵漏材料.钻进中如孔内发生漏失,应制订堵漏措施.

四、防斜措施

(一)、防斜 钻孔防斜必须遵循 以防为主,纠偏为辅 的方针.

1、保证安装质量,把好开孔、换径关 (1)、安装设备前,地基要平整、坚实,基台要水平、稳固. (2)、钻机钻塔要对正,机械设备安装应牢固、平整,开孔前认真找正 三点一线 . (3)、开孔使用的粗径钻具要直,连接后应同心. (4)、扩孔时应采用带导向的塔式钻具组合.

2、采用合理的钻具结构和操作规程 (1)、正确采用钻具组合. (2)、应采用钻铤加压,钻铤重量应大于井底所需钻压,中和点应落在钻铤上,使钻杆柱处于拉直状态. (3)、正常情况下,三班的操作参数要保持一致,压力要均匀. (4)、换层时要减压钻进. (5)、扩孔时要用钻具作引导,导向钻具与扩孔钻具连接后要保持同心.

五、成井及质量保证措施

(一)、成井措施 该孔基本为一次成井,岩石级别差别较大,这些都给钻进施工带来极大的困难,为优质高效完成该工程,拟采取以下措施:

1、由于成井井径较大,为确保及时排除岩屑,保障孔内安全,提高钻速,用增加泥浆粘度的办法来提高泥浆的悬浮能力.

2、钻进中严格按各种规程操作,科学管理、严紧施工.二开后钻进地层选用不同类型钻井液,从而全面提高钻进速度.

3、为防发生井漏,钻进施工中根据预想钻孔柱状图,在进入基岩之前,向泥浆中加入随钻堵漏剂,进行井漏预防.钻进时派专人观测泥浆消耗情况,发现异常后,要及时处理.各种泥浆处理剂和堵漏材料要备齐备足,随漏随堵,确保正常生产.

(二)、管路下入安装

1、下管工作的准备 (1)、为保证下管顺畅,扩孔后期应调整泥浆性能参数.泥浆粘度:新地层段≥25秒,基岩段≥23秒;

比重:1.04~1.15.扩孔时泥浆粘度比重应加大,以便能及时排除孔底岩粉. (2)、校正孔深.对扩孔钻具准确丈量,保证下管深度准确. (3)、根据地层情况和所下管子重量,在确保安全的前提下,合理选择下管方法,套管均采用浮力下管法. (4)、检查所下管材,逐根丈量、编号,管材按要求预先打好对接坡口,配备定位夹具、定位杆和卡规. (5)、焊接人员必须持证上岗,严格按设计要求进行焊接,质量达到设计要求. (6)、下管前用相同直径的探井器进行探井顺孔,以保证下管工作顺利进行. (7)、检查起重设备和工具.下管前认真检查钻塔,钻机离合器、升降机制动带、游动滑车、钢丝绳和各处钢丝绳卡. (8)、井管夹板应用厚20mm钢板制作,确保安全下管.准备提引器、异径接头等下管工具. (9)、检查电焊机,使之工作状态完好. (10)、管子安装前进行简单除锈,刷漆处理.

2、焊接措施及注意事项 (1)、焊接措施 a、无论哪种药皮类型的焊条或焊剂,都必须以一定的温度及时间焙烘,温度不宜过低或过高.在没有烘箱的情况下,可用火炉文火烘烤. b、已经变质的焊条(如药皮开裂、剥落及焊芯锈蚀等)一般都不应使用.已经生锈的焊丝必须在除锈或重新冷拔除锈后才能使用. c、焊件的接缝两侧必须清除一切水、锈、油、油漆、气割及气创氧化铁以及含水的尘土等. d、手工焊时要正确选用焊接电流,认真进行操作,使用碱性焊条时要短弧操作,若发生焊条偏芯时要及时转动或倾斜焊条,偏芯过大的焊条不能使用. e、在薄板自动埋弧焊时,焊接速度在保证不焊穿的情况下尽量要慢些,以延长熔池保留时间. f、焊件装配时定位质量须加以重视,有时由于定位焊焊缝中存在大量气孔或采用低质量的焊条进行定位焊很容易在焊接后使定位焊处的焊缝产生气孔,后一种情况往往发生在埋弧焊时. g、焊接前应预先做好焊件的坡口,其角应控制在30°~ 45°之间. (2)焊接注意事项 a、选择正确的焊件坡口、角度及装间隙. b、选择正确的焊接电流. c、操作者要熟练地掌握运条手势及速度,随时适应焊件装配间隙的变化,以保证焊缝的均匀. d、在角焊时要注意保持正确的焊条角度,运条速度及手势要根据焊脚尺寸而定.

3、下管作业 (1)为保证管路安装连接达到设计要求,下管时使用专用的定位夹具和卡规,严格控制安装时的尺寸精度、同轴度和直线度,每处焊缝的同轴度偏差不超过千分之一,根据管材重量加焊3~5加强筋. (2)为安全顺利将护壁管和工作管入预定位置,上、下管之间焊接要牢固. (3)在提吊井管时要稳拉、慢放,下管遇阻时不得猛墩. (4)在下井管过程中,因浮力大于井管靠自重无法下入井内时,可向井管内回灌稀泥浆.回灌量的多少,根据下井顺畅情况而定.

4、管路加工及安装的质量检验 (1)、对原材料质量牌号、质量合格证的检查,不符合要求的不准使用. (2)、管路进场子后对管材、板材、焊条的检验报告检查,必要时对其抽样检查,检验不符合要求的不准使用. (3)、管路的安装连接和焊接质量检查,不符合设计要求的必须重新返工. (4)、焊缝的检查 外观检查:以肉眼观察为主,做到焊缝的宽窄基本一致、外形光洁、不掺渣.

(三)、固井工作

1、固井准备工作 (1)、固井设备 单孔用清水泵1台,TWB250/60泥浆泵1台,10m3搅拌机(4KW)1台,水灰混合器2组套.固井前应对固井设备进行检查,确保固井工作顺利进行. (2)、砖砌储浆池和泵浆池,安装搅拌机于储浆池中,稳固水灰混合器和清水泵,连接水路管道.搭建水泥存放台,检查水泥标号、质量. (3)、固井采用325#水泥,水泥、水、外加剂用量和替浆量应准确计算.

2、固管作业 (1)、冲孔:钻杆下入孔底,用稀泥浆冲孔,当孔内泥浆正常循环,比重降为1.05~1.1左右为止. (2)、制浆:水灰比为0.6~1,由人工下灰于水灰混合器漏斗,开动清水泵闸阀,使水、灰同........