盐湖采卤井施工方案

盐湖采卤井施工方案一、工程概况1.1项目背景本工程位于青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市察尔汗盐湖核心作业区，旨在通过新建70口采卤井及配套设施，提升卤水资源开采效率，保障年度6500万方采卤任务的完成。工程覆盖湖心1线、湖心线、新北线及18线、14线、12线等六大作业区，采用全管成井工艺，预计新增年采卤产能500万方，服务年限不低于15年。1.2地质条件施工区域地层以盐岩、芒硝岩及黏土互层为主，平均井深300-500米，局部含松散细粒盐层，易发生井壁坍塌及管涌。地下卤水矿化度280-320g/L，主要成分为氯化钠、氯化钾及硫酸镁，对金属材料具有强腐蚀性。需特别注意湖心区域季节性冻土层（厚度1.2-1.8米）对钻井设备稳定性的影响。1.3工程范围钻井工程：70口采卤井钻孔、固井及全管成井施工，井径Φ219mm，井口标高统一为+2678.5m。采卤系统：每口井配套安装Φ159mm钢制采卤管及深井潜卤泵（流量150m³/h，扬程250m）。输卤网络：新建封闭式输卤渠12km，采用“以卤代土”优化设计，渠宽2.5m，深1.8m，坡度0.3‰。配套设施：井场平整（每井场占地20m×25m）、供电线路（10kV架空线）及自动化监控系统（含流量、压力传感器）。二、施工工艺2.1钻井施工2.1.1钻孔作业采用旋挖钻机（XR360型）配合牙轮钻头钻进，钻进参数如下：开孔阶段（0-50m）：转速20-30r/min，钻压80-100kN，泥浆密度1.2-1.3g/cm³；盐岩层段（50-300m）：转速15-20r/min，钻压120-150kN，采用饱和盐水钻井液（NaCl含量≥25%）；终孔阶段：孔径扩大至Φ250mm，孔斜偏差≤0.5°/100m，井底沉渣厚度＜100mm。2.1.2全管成井工艺护井管安装：采用Φ219mm×8mm20#无缝钢管，分节焊接（焊接坡口30°，双面焊，焊缝高度≥8mm），管外填充水泥浆（水灰比0.5:1），候凝时间≥48小时；滤水管设置：在卤水含水层段（220-280m）安装带Φ10mm圆孔的滤水管（开孔率15%），外包双层尼龙网（孔径0.2mm）及缠丝（Φ3mm镀锌铁丝，间距10mm）；洗井作业：采用反循环洗井法，注入清水流量80m³/h，持续至返出液含砂量＜0.5%。2.2采卤渠施工2.2.1渠道开挖采用液压反铲挖掘机（斗容1.6m³）分层开挖，每层深度≤1.5m，边坡坡度1:1.5，渠底预留300mm人工修整层；松散地层段采用“钢板桩支护+轻型井点降水”，钢板桩长度6m，间距0.5m，降水深度至渠底以下1m。2.2.2防渗处理基底铺设300mm厚级配砂石垫层，压实度≥93%；采用HDPE土工膜（厚度1.5mm，拉伸强度≥23MPa）全铺防渗，膜间搭接宽度150mm，热熔焊接（温度180-200℃，行走速度1.5m/min）；膜上覆盖200mm厚盐岩保护层，压实系数λ≥0.90。三、质量控制3.1材料验收钢材：护井管、采卤管需提供材质单（含屈服强度、伸长率指标），每批抽样进行超声波探伤（Ⅰ级合格）；水泥：采用PO42.5R抗硫酸盐水泥，初凝时间≥45min，终凝时间≤600min，氯离子含量＜0.06%；土工膜：每10000m²抽样检测耐候性（人工加速老化720h，拉伸强度保持率≥80%）。3.2工序检验3.2.1钻井质量孔径偏差：每50m测量一次，允许偏差±5mm；井斜控制：采用测斜仪（精度0.1°）全程监测，发现偏差超限时采用“吊打扶正器”纠偏；固井质量：通过声波变密度测井（CBL）检测，水泥返高≥井口以下50m，胶结面合格率≥90%。3.2.2渠道工程压实度检测：每层土样采用环刀法取样（每100m³1组），垫层压实度≥93%，堤身压实度≥95%；防渗膜焊接：每焊缝随机抽取3处进行气压检测（压力0.2MPa，保压30min，压降≤2%为合格）。3.3验收标准钻井工程：执行《化工矿山盐湖卤水矿采矿设计规范》（HG/T22816-2016），成井后进行抽水试验（降深10m，稳定出水量≥120m³/h）；渠道工程：参照《盐湖卤水矿堤坝工程施工质量验收技术规范》（DB63/T1801-2020），渗流量≤0.2m³/(m·d)。四、安全管理4.1危险源辨识地质风险：井喷、井壁坍塌、管涌；设备风险：钻机倾覆、高压管路爆裂、电气火灾；环境风险：卤水泄漏（造成土壤盐渍化）、钻井液污染。4.2防护措施4.2.1钻井作业安全井控系统：井口安装防喷器（额定工作压力35MPa），配备压井管汇及节流管汇，每周进行压力测试；设备防护：钻机平台设置1.2m高防护栏杆，动力电缆穿镀锌钢管埋地敷设（深度≥0.8m）；个体防护：作业人员佩戴耐酸碱安全帽、防化服（PVC材质，厚度≥0.3mm）及绝缘手套。4.2.2应急管理预案演练：每月组织井喷应急演练，演练内容包括关井操作、压井作业及人员疏散；物资储备：每作业区配置200m³应急收卤池、500m吸油毡及2套便携式气体检测仪（检测Cl⁻、H₂S浓度）。4.3环保要求废水处理：钻井废水经三级沉淀池（总容积500m³）处理后回用，回用率≥90%；固废处置：废弃钻井液采用“盐析固化+填埋”处理，固化剂添加量为废液量的8%-10%；生态恢复：施工结束后，井场表层土（厚度0.5m）需剥离保存，完工后覆土并撒播耐盐植物种子（碱蓬、盐角草）。四、施工进度计划4.1工期安排总工期120天，分三阶段实施：准备阶段（1-15天）：设备进场（旋挖钻机7台、泥浆泵15台）、材料检验及井场平整；主体施工（16-105天）：钻井工程：每日完成2-3口井，单井钻进周期4-5天；渠道工程：分段流水施工，每日推进150-200m；验收阶段（106-120天）：抽水试验、管道试压及自动化系统调试。4.2资源配置人员：项目经理1人、技术负责人2人、安全员5人、钻井班组7个（每组12人）；设备：旋挖钻机7台、电焊机20台、潜卤泵70台、装载机3台；材料：无缝钢管（Φ219mm）3500m、HDPE土工膜15万m²、抗硫酸盐水泥8000t。4.3进度保障关键线路控制：以湖心1线、18线为优先施工段，配置3台钻机并行作业；应急预案：储备2套备用钻井设备，遇设备故障时4小时内完成替换；奖惩机制：提前完成单日任务奖励班组5000元，延误超24小时扣罚2000元。五、质量控制5.1质量管理体系成立质量管理小组，实行“三检制”（自检、互检、专检），关键工序（如固井、土工膜焊接）需经监理工程师签字确认后方可进入下一道工序。5.2检测方法井身质量：采用井径仪（测量精度±2mm）及井斜仪（分辨率0.01°）全程监测；管道焊接：100%进行X射线探伤，Ⅱ级片合格率≥98%；渠道防渗：采用电火花检测仪（电压30kV）检测土工膜完整性，漏点≤1处/1000m²。5.3质量记录钻井工程：每口井形成《钻井日志》《固井质量报告》《洗井验收单》；渠道工程：每日填写《压实度检测记录表》《焊接质量检测报告》；所有资料需归档保存，保存期限不少于工程设计使用年限。六、安全管理6.1安全培训岗前培训：所有施工人员需通过8学时安全培训，考核合格后方可上岗；专项培训：钻井班组每月开展防喷、防火专项演练，累计培训时间不少于4小时。6.2现场管理作业许可：动火作业办理《动火许可证》，配备2台灭火器（4kg干粉）及1名监火人；用电安全：配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），接地电阻≤4Ω；高处作业：井架平台设置防坠器（承载能力≥15kN），作业人员系双钩安全带。6.3监督检查安全工程师每日进行现场巡查，重点检查：防喷器压力测试记录（每周1次）；个人防护用品佩戴情况（覆盖率100%）；应急物资完好率（每月检查，确保100%可用）。七、验收标准7.1钻井工程井身垂直度：全井段偏差≤1°；出水量：单井稳定出水量≥120m³/h（降深10m时）；水质：卤水中悬浮物含量≤50mg/L，pH值7.5-8.5。7.2渠道工程渗流量：≤0.2m³/(m·d)；平整度：渠底高程偏差±30mm，边坡坡度偏差±5°；混凝土强度：压顶C25混凝土28天抗压强度≥25MPa。7.3系统联调自