农用机井工程在施工中的技术经验

　　摘要：在农用机井建设中，首先要做好规划先行、井管和滤料的使用、钻井技术等方面进行控制,全面加强对其进行控制管理，从而保证机井建设的质量，确保机井打一眼，切实发挥一眼的作用。
　　关键词：农用机井，施工技术经验，成井验收
　　兖州市是平原井灌区，农田灌溉几乎全部依靠机井，机井的质量直接关系到农田灌溉的保证程度，多年来，在机井工程施工中积累了一些施工技术经验。
　　一、 规划
　　1、机井布局应合理，原则上50亩地一眼井，机井密度不可过大，应在机井总量保持基本不变的前提下，以更新为主。
　　2、机井间距应不小于190米。
　　3、农田灌溉应取用浅层地下水。世行项目规定，机井深度不得超过50米。
　　4、机井应尽量布置在路边，同时尽量布置在高处。
　　二、机井施工必须确保安全，严格执行技术操作规程，严防各种事故发生。
　　三、施工前的准备
　　1、钻机选择，应根据管井设计的孔深、孔径、地质及水文地质条件，并考虑道路、桥涵等运输因素。
　　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；天平、转盘及井孔中心必须在一条铅直线上，在钻进过程中不得位移；钻塔应与高压电线保持安全距离，一般为塔高的2倍，必要时采取其他安全措施。
　　3、试钻前应按质量要求，检查钻井设备各零部件，不合格的不得使用。
　　4、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。泥浆槽的长度一般应在15m以上。
　　5、管井施工所需管材、滤料、粘土（球）及其他物料，必须按设计要求在开钻前备好，并及时运到井场。
　　四、钻进
　　我市机井施工一般采用回转钻进，即：在动力机的带动下，通过钻机的钻盘或动力头驱动转杆和钻头在孔底回转，对地层进行切削和研磨成孔。
　　1、施工要点
　　我市一般采用正循环钻进。
　　（1）在开工前，应按单井设计的井孔直径、岩性及深度选择钻具。我市三期世行项目区管井为φ400管井，要求开孔直径大于700mm。
　　（2）钻具全长一般不大于6m。
　　（3）每次下入钻具前，应检查钻具，如发现脱焊裂口，严重破损等情况时，应及时焊补或更换。
　　（4）水龙头与高压胶管连接处，必须卡牢，并系保险绳，下面不得站人。
　　（5）开钻时，必须先用小泵量冲孔，当钻具转动开始进尺时，再用大泵量冲孔，以防孔斜。
　　（6）在粘土层中钻进，如发现异常情况，应经常提冲钻头，并加大泵量。
　　（7）钻进中应经常注意钻头所受阻力、效率、响声，孔口返出泥浆的颜色及所带出泥砂的颗粒大小和岩性，并配合取样判断地层。
　　2、钻孔用的泥浆，质量指标规定如下：
　　（1）相对密度（即过去传统用的比重）。一般地层为1.1～1.2，遇高压含水层或易塌地层，泥浆相对密度可酌情加大，达1.2～1.4。
　　（2）泥浆粘度。砾石、粗砂、中砂层为18～22s，细砂、粉砂为16～18s。
　　（3）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%。
　　（4）胶体率。冲击钻进时，不低于70%，回转钻进时，不低于80%。若井孔较深时，胶体率应适当提高。
　　3、停钻期间，应将钻具提至安全位置或继续空钻，并适时搅动孔内泥浆；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。
　　4、井孔垂直度偏差，应符合设计要求。
　　五、疏孔、换浆和试孔
　　1、松散层中的井孔，终孔后应用与设计井孔规格相适应的疏孔器疏孔，达到上下畅通。
　　2、破碎：在松散岩层中回转钻过时，钻至预定深度，应用比原来钻头直径大10～20mm的钻头扫孔，破除附着在开采层孔壁上的泥皮。
　　3、换浆：换浆的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。
　　4、下井管前，应校正孔径、孔深和测斜。
　　六、井管安装
　　1、常用井管的质量检查，规定如下：
　　（1）井管应无残缺，断裂和弯曲等缺陷，金属井管管端和管箍的螺纹必须完整、吻合。
　　（2）井管每米弯曲度不得超过：钢管1mm；铸铁管2mm；钢筋混凝土管3mm。
　　（3）井管的上下口平面应垂直于井管轴线。
　　（4）井管外径偏差不得超过：无缝钢管外径±（1～1.5）%；焊接钢管外径±2%；多孔混凝土管（包括混凝土管）和钢筋混凝土管±5mm。铸铁管内外径偏差不得超过±3mm。
　　（5）管壁厚度偏差不得超过：钢管和铸铁井管±1mm；钢筋混凝土、多孔混凝土管（包括混凝土管）井管±2mm。
　　（6）过滤器开孔率偏差不得超过设计开孔率的±10%。丝距偏差不得超过设计丝距的±20%，缠丝至管壁的最小距离必须大于3mm。
　　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、井管的下入方法，应根据井深、管材的类型、强度、重量（指重力）及起吊设备条件等，进行选样。井管允许一次安装长度参考见下表。
　　井壁管和过滤器种类 钢制井壁管或过滤器 钢筋骨架过滤器 铸铁井壁管或过滤器 钢筋混凝土井壁管或过滤器 多孔混凝土井管(包括混凝土井管）
　　允许一次吊装长度（m） 250～500 200 200～250 100～150 
　　托盘下管允许一次吊装长度（m）    150～200 50～100
　　（1）井管在井孔中的重量(指重力),小于井管允许抗拉力和钻机安全负荷时,可用提吊法下管；当井管重量(指重力)大于钻机安全负荷时,可采用提吊加浮板法或多级下管法。
　　（2）井管在井孔中的重量（指重力），超过管材允许抗拉力时，可采用钢丝绳托盘法下管。当小于钻机安全负荷时，可用钻杆托盘法。
　　4、井管的连接，必须做到对正接直，封闭严密，接头外的强度，必须满足下管安全和成井质量的要求。
　　5、过滤器安装位置的上下偏差不得超过30cm。
　　6、采用填砾过滤器的管井，井管必须位于井孔中心。下井管时，要安装井管找中器，其外径比井孔直径小3～5cm。
　　7、井管一般应座落在坚实的基础上。若下部孔段废弃不用时，必须用卵石或卵石混碎石填实，卵石、碎石直径以5～10cm为宜。
　　七、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、填砾的方法，一般采用循环或静水填砾。
　　3、不良含水层一般用粘土封闭，要求较高时用水泥浆封闭。管外封闭位置，上下偏差不得超过30cm。
　　八、洗井和试验抽水
　　1、填砾结束后，应进行洗井。
　　2、洗井的质量规定如下：
　　（1）洗井时抽水应达到设计降深。
　　（2）洗井完毕后，井水含砂量应符合设计要求。
　　3、试验抽水时，松散层地区时间不少于8h；水文地质条件不清楚的地区，稳定延续时间应适当延长。
　　九、成井验收
　　1、成井验收时，施工单位应提交下列资料：
　　（1）管井结构和地质柱状图等资料。
　　（2）含水层岩样及滤料的颗粒分析成果，水质分析报告。
　　（3）试验抽水结果。
　　（4）管井配套和使用注意事项。
　　（5）井水含砂量符合设计标准；水质符合用水标准。
　　（6）井底沉淀物厚度，应小于井深的5‰。
　　（7）管井的垂直度，应在规范规定的允许值之内。
　　2、管井竣工后，应根据管井设计要求，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如下：
　　（1）井位、井深和井径符合规划设计要求。
　　（2）试验抽水时，管井出水量应与设计基本相符。