河池工地钻井施工方案

河池工地钻井施工方案一、工程概况与地质条件分析1.1工程基本信息本工程为河池市某工地配套钻井项目，设计井深350米，井径300毫米，目标含水层为侏罗系砂岩裂隙水，预计出水量≥50m³/h，水质需达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）。项目位于河池市宜州区境内，场地地形为低山丘陵，地面标高156-162米，周边500米内无污染源及大型建筑群。1.2地质与水文特征（1）地形地貌施工区域属云贵高原南麓边缘地带，岩溶地貌发育，占比约66%，地表可见溶沟、石芽及小型溶洞。地下岩层分布自上而下依次为：第四系松散层（0-30m）：主要由黏土、砂卵石组成，结构松散，渗透性强，易发生垮塌。石炭系灰岩（30-150m）：灰色厚层状灰岩，含燧石结核，岩溶裂隙发育，存在局部溶洞（洞高0.5-3m），为主要含水层之一。二叠系砂岩（150-280m）：灰黄色中细粒砂岩，夹页岩夹层，裂隙密集带为主要取水目标层。泥盆系页岩（280m以下）：暗红色页岩，致密不透水，作为隔水底板。（2）水文条件地下水类型：主要为岩溶裂隙水及孔隙潜水，受大气降水补给，水位埋深8-15m，年变幅3-5m。水温与水质：地下水天然水温18-22℃，pH值7.2-7.8，总溶解固体（TDS）<500mg/L，符合饮用水标准。不良地质风险：存在溶洞漏失、岩层倾角突变（局部达25°）及浅层流砂层等施工难点。二、施工总体设计2.1施工管理架构岗位人数职责范围资质要求项目经理1人全面协调进度、安全及资源配置注册建造师、HSE内审员资格技术负责人1人钻井工艺优化、地质异常处理5年以上岩溶区钻井经验安全监督员2人24小时现场安全巡查、隐患整改持特种作业安全资格证钻井队长1人钻机操作及班组管理司钻证、5000米井深作业经验地质工程师1人地层岩性分析、含水层定位水文地质专业中级职称2.2主要施工设备配置设备名称型号规格数量关键参数钻机XY-44型液压钻机1台最大钻深500m，转速0-300r/min泥浆泵BW-250型2台排量150m³/h，工作压力10MPa井架25m四角式金属井架1套额定负荷300kN固井设备HBT60混凝土输送泵1台输送压力8MPa，排量60m³/h地质编录设备便携式测井仪1套电阻率、声波时差测量精度±1%应急设备柴油发电机（200kW）1台保障停电时井内泥浆循环2.3施工进度计划施工阶段工期（天）主要工作内容关键节点控制钻前准备5场地平整、设备安装、泥浆池开挖设备安装垂直度≤1‰一开钻进（0-30m）2松散层钻进、下入表层套管套管居中偏差≤50mm二开钻进（30-150m）8灰岩段钻进、溶洞处理、取芯采样岩芯采取率≥85%三开钻进（150-350m）12砂岩含水层钻进、水文测井含水层段井径扩大率≤10%固井作业3井管安装、水泥注浆、止水试验水泥返高至地面，试压30min无压降洗井与验收4空压机洗井、出水量测试、水质检测出水量≥50m³/h，水质达标场地恢复3泥浆池固化、设备撤离、植被恢复符合环保验收标准三、钻井施工关键技术措施3.1井身结构设计采用三级井身结构，具体参数如下：开次井段（m）钻头直径（mm）套管类型套管直径（mm）水泥返高主要作用一开0-30300钢筋混凝土管200地面防止表层流砂垮塌二开30-150250螺旋焊接钢管159地面封堵灰岩溶洞，隔离承压水三开150-350200桥式滤水管127含水层顶界以上5m集水与挡砂3.2钻具组合与钻进参数（1）钻具组合设计松散层（0-30m）：Φ300mm三牙轮钻头+Φ159mm钻铤（3根）+Φ127mm钻杆+扶正器（每10m1个）灰岩段（30-150m）：Φ250mm金刚石复合片（PDC）钻头+Φ127mm加重钻杆（10根）+减震器+随钻打捞杯砂岩含水层（150-350m）：Φ200mm取芯钻头+Φ108mm无磁钻铤+水文测井短节+螺旋钻铤（2）钻进参数优化地层类型钻压（kN）转速（r/min）排量（m³/h）泵压（MPa）备注松散层8-1260-8030-401.5-2.5采用清水造浆，控制进尺速度≤1m/h灰岩段15-20100-15040-503.0-4.5遇溶洞时降低钻压至5kN，慢转速通过砂岩含水层12-1580-10035-452.5-3.5取芯时进尺控制在0.5m/回次3.3泥浆体系与漏失处理（1）泥浆配方设计钻井阶段泥浆类型配方组成性能指标一开膨润土泥浆膨润土（8%）+纯碱（0.5%）+聚丙烯酰胺（0.1%）密度1.05-1.10g/cm³，黏度25-30s二开抗盐钻井液膨润土（6%）+氯化钾（2%）+防塌剂（1%）密度1.10-1.15g/cm³，API失水≤5mL三开低固相钻井液清水+润滑剂（0.5%）+降滤失剂（0.3%）密度1.03-1.05g/cm³，切力10/20Pa（2）溶洞漏失处理预防措施：钻进至灰岩段前，提前加入2%核桃壳堵漏剂（粒径3-5mm）；每50m进行一次井径测量，预判溶洞位置。分级处理方案：轻微漏失（漏速<5m³/h）：加入0.5%锯末+1%纤维堵漏剂，维持泥浆循环。中度漏失（5-10m³/h）：采用水泥-水玻璃双液注浆（水灰比1:1，水玻璃掺量3%），候凝4h后扫塞。严重漏失（>10m³/h）：立即起钻，下入可膨胀式封隔器至漏层顶部，泵入速凝水泥浆（初凝时间<30min）。3.4固井作业技术（1）井管安装表层套管：采用丝扣连接，管外填充级配砂石（粒径2-5mm），防止地表水下渗污染。滤水管：在含水层段采用桥式滤水管，管外缠绕80目尼龙网，包裹20-40mm石英砂滤料，确保出水含砂量≤1/20000。（2）水泥注浆工艺水泥浆配方：P.O42.5R水泥+3%膨胀剂+0.5%缓凝剂，密度1.85-1.90g/cm³，稠化时间180-220min。施工参数：注浆压力2.0-2.5MPa，替浆排量1.2-1.5m³/min，水泥返高至地面后，关井蹩压3MPa/2h，确保水泥环密封。四、质量与安全控制措施4.1质量控制标准控制项目允许偏差检测方法责任主体井身垂直度≤1°/100m测斜仪每50m测量一次技术负责人井径扩大率≤15%井径仪全程测量地质工程师固井质量水泥返高误差±0.5m声波测井仪检测质量监督员出水量≥50m³/h抽水试验（稳定流6小时）第三方检测机构水质指标符合GB5749-2022采样送实验室检测环保工程师4.2安全防护体系（1）现场安全设施井控系统：配备环形防喷器（额定工作压力10MPa）、泥浆自动灌注装置（响应时间<10s）。高空作业防护：井架设置防坠器（承重≥150kg），作业平台护栏高度1.2m，铺设防滑钢板。用电安全：采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA），电缆埋地深度≥0.5m。（2）风险应急处置溶洞卡钻应急：立即启动备用泥浆泵维持循环，采用“上提下放+震击器”组合解卡，无效时实施定向侧钻。突水突泥处置：发现井内水位骤升或泥浆漏失，立即起钻至安全井段，下入止水套管后注浆封堵。中暑与蛇虫伤害：配备防暑药品（藿香正气水、清凉油）及蛇咬伤急救包，生活区设置防蚊蝇网。4.3环保措施泥浆处理：设置三级沉淀池（总容积200m³），钻井废水经处理后回用，钻屑固化后运至合规弃渣场。噪声控制：钻机加装隔音罩（降噪量≥20dB），夜间施工噪声≤55dB，避免影响周边居民。植被恢复：施工结束后，场地表土回填厚度≥0.5m，撒播草籽恢复绿化。五、验收标准与资料归档5.1验收内容井身质量：井斜、井径、固井质量检测报告。水量与水质：抽水试验记录（含水位降深、出水量曲线）、水质检测报告。安全与环保：设备验收单、环保措施落实