深水井施工组织设计方案.doc
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1、1、工程概况工程位置:中牟县林场中林区设计井深:1400m井径: 550mm管径:上部273mm,管径壁厚7mm螺旋钢管;下部159mm,管径壁厚7mm无缝钢管及桥式滤水管。水量:出水连续12小时不低于50立方米-60立方米。水温:出水温度不低于50度。工期:自开钻之日起60天完工。2、主要施工方法2.1设备选型与进场、安装2.1.1、设备选型:依据设计井深、井管结构和地层情况,选用TSJ-2000型钻机成套设备进行施工。2.1.2、设备安装:(1)设备安装做到水平、周正、稳固。(2)电器安装要符合本公司制定的有关安全规定,必须有接地装置。地基均应平整坚实,受力部位应避免雨水和泥浆浸泡。按规定
2、安装好副塔腿、钻塔绷绳、避雷装置。电器放置在防雨防潮位置,动力线、照明线和照明灯具的安装与设置应符合安全规定。钻机安装要保持三点一线和转盘水平。钻压仪应防震、避水。泥浆管线应密封、耐压,高压管固定在钻塔上的适当位置,发现漏水、破损应及时修理或更换。施工现场布置应紧凑、整齐、合理,管材、工具和附属设施应摆放整齐,所有物资材料不得随意堆放。合理布置泥浆循环系统,循环槽长度大于30m,中间设置两个沉淀池,泥浆池容积大于50m3。埋设600mm孔口保护管10-20m,保护管底部环形空间用水泥封固2-3m,中间用粘土或碎石填实,顶部用砼封闭。开钻前需经公司有关部门验收后方可开钻。2.2 钻井工艺钻孔结构
3、:550mm孔径.井管结构上部273mm,管径壁厚7mm螺旋钢管;下部159mm,管径壁厚7mm无缝钢管及桥式滤水管。钻进方法:采用550mm三牙轮钻头开孔,钻进至设计井深。钻进参数:钻压25-40KN,转速37-84r/min,泵量1200L/min,泵压不低于2Mpa。孔身质量要求:孔径达到设计要求,孔身无过大的超径或缩径,同径钻具通孔时应畅通无阻。孔身圆整,不出现螺旋状孔身。孔斜满足合同要求和有关规定,无狗腿弯。孔深误差小于1。钻进注意事项根据地层情况合理掌握钻进参数,禁止盲目加压。钻压不得超过钻铤重量的80,不超过第一次弯曲的临界压力值。精心操作,送钻均匀,操作者应注意观察钻压仪,避免
4、钻压忽大忽小和人为的间断加压。钻进过程中操作者应注意观察下列情况:钻压仪和泵压表;进尺快慢是否正常;是否跳钻、蹩车、蹩泵;泥浆排量和岩屑上返情况;泥浆性能变化和消耗渗漏情况;转盘运转是否正常。发现异常情况应立即上提钻具并及时采取相应措施。禁止加压启动转盘,避免损坏钻头和扭断钻具。任何情况下钻具都不得在孔内静置,因故停止钻进时应指派专人活动钻具,上下活动钻具应大于5m,并且原悬重不变,回转钻具超过10圈。控制上下钻速度,在砂层孔段避免长时间冲孔。上下钻遇阻时不得强拉硬墩,应开泵划眼消除阻卡现象。坚持回灌钻孔,任何情况下都要保持泥浆充满钻孔。钻进过程中要始终保持泥浆性能达到设计要求,保持足够的泵压
5、泵量,保持孔底干净。每打一单根要划眼1-2次,冲孔5-15分钟。做好钻头入井前和起钻后的检查工作,钻头入井前应仔细检查丝扣、牙轮、牙齿、轮掌、轴承、水眼、传压孔,发现问题不得入井。认真检查钻具,凡弯曲、偏磨、丝扣不好、水路堵塞、有伤和焊有异物的钻杆不得入井。下钻时应清洗丝扣,涂丝扣油。现场必须备好打捞工具,保证能够随时下钻进行打捞。严格执行交接班制度,钻具组合、机上余尺、钻井参数、钻头入井运转时间、孔内情况、设备运转情况、进尺快慢以及规定的所有情况都应交接清楚。做好岩样捞取和钻探判层工作,做好钻井记录和简易水文观测记录。遵守钻探安全操作规程,不得违章作业。2.3 泥浆工艺泥浆性能招标设计比重:
6、1.10-1.15 粘度:20-22S失水量:小于20ml/30min 含砂量:小于1PH值:8-9 胶体率:大于97泥浆配制开钻前配制15-20m3泥浆。将粘土粉和清水混合搅拌、加入纯碱(纯碱加量为粘土粉重量的4左右)搅拌成基浆,之后再加入适量CMC控制失水,使泥浆性能达到设计要求。通常使用的泥浆处理剂和加量:CMC为 0.1-0.2,烧碱为0.1左右。钻进中利用地层自然造浆,加清水加处理剂进行调整。泥浆的日常维护与管理每班测量2次泥浆性能,并做好记录。发现泥浆性能变坏时应及时进行调整,避免泥浆性能时好时坏,大起大落。日常维护处理均应在钻进过程中即在循环槽内进行,缓慢加入清水和处理剂溶液,边
7、循环边调整泥浆性能,以保证地表和孔内泥浆同步调整。勤维护处理、勤捞渣、定期清理沉淀池,保持泥浆净化。机台应建立健全泥浆管理组织和规章制度,泥浆处理剂、测试仪器和有关设备的使用保管维护工作应指定专人负责。2.4 成井工艺成井工艺流程钻井结束冲孔排渣、调整泥浆性能物探测井确定成井方案通孔刷孔下管前冲孔排渣、调整泥浆性能下管冲孔换浆填砾止水固井洗井试抽、抽水试验。调整泥浆与物探测井钻进至设计井深后即应冲孔排渣,待孔内渣子彻底排净后,再逐渐调整泥浆能达到如下要求:比重:小于1.13 粘度:19-20S失水量:小于20ml/30min 含砂量:小于1泥浆性能达到要求后再循环一周即可起钻,进行物探测井。起
8、钻校正孔深并做好记录。通孔与刷孔测井结束后下钻通孔。采用原钻具进行分级通孔,550mm孔段采用原扩孔钻头逐根划眼通至变径处,然后用394mm钻头通至孔底。通孔中如发现遇阻大于20KN,即应开泵划眼直至畅通无阻。通孔结束后下刷孔器刷孔,刷孔器长度应大于5m,钢丝绳长度比钻孔孔径大30-50mm。刷孔段从止水位置至孔底。刷孔速度控制在15-20m/h,每单根反复刷2次。刷孔时必须开泵并回转钻具。刷孔结束后起钻应再次校正孔深。下管前冲孔排渣、调浆刷孔至孔底后先进行冲孔排渣,待孔内渣子彻底排净后再调整泥浆性能,渣子未排净之前不可调稀泥浆。调浆不可过急,应缓慢加入清水(必要时适当加处理剂)使泥浆性能达到
9、如下要求:比重:小于1.13 粘度:19S失水量:小于20ml/30min 含砂量:小于1PH值:8-9 泥浆性能达到要求后再循环一周即可起钻。下管做好下管前的一切准备工作:成井材料检查、设备仪表、专用工具的检查、清理场地、按成井方案排管、劳动组织人员分工等。下管方法:一次提吊下管。井管采用管箍连接,确保井管连接垂直(采用吊线法两个方向吊线)和焊接质量,焊缝无夹渣、砂眼等缺陷、焊接牢固、不渗水。滤水管井段每间隔20-25m安装一组扶正器,扶正器高度70mm左右。变径喇叭两端应焊接牢固。适当控制下管速度,注意观察管内管外液面。下管过程中应精心操作、密切配合,严防工具和其它异物落入井内。井管必须坐
10、至孔底,不得悬空,坐至孔底压力2t左右。下管后冲孔换浆下钻时钻杆应上紧,下钻完毕,将封隔器坐好,必要时应反复试验,确认坐好后加压5-6t。然后用封口器封闭井管口,确保自孔底从管外返浆。开泵前应全面检修泥浆泵,确保一次开泵成功。开泵后先用原来的泥浆循环一周,待泵压和泥浆循环正常之后边加清水边排浆,使泥浆逐渐变稀。注意加清水和排浆都要跟上,不可拖延时间或间断,换浆时间控制在15小时左右。换浆中途不得停泵,直至填砾结束。若因特殊原因非停泵不可时,应及时关闭高压管线上的阀门。换浆终了应达到如下要求:泥浆比重小于1.04,粘度15-16S,泥浆流态彻底转变为紊流,自孔内有适量砂子冲出来。填砾采取动水填砾
11、法,填砾时泥浆应从孔底返至管外环状空间再返到地表泥浆槽,中途不得停泵并保持足够的泵量。填砾过程中继续边加清水边排浆。适当控制填砾速度,填砾时用手推车将砾料送至孔口,再用铁锨慢慢投入环状空间,不得整车倒入,防止砾料棚堵。填砾时注意泥浆比重变化和泵压、泵量变化以及孔口砾料下沉情况。当泥浆比重升高超过1.06时即应停止填砾,不断加入清水稀释泥浆,待泥浆比重降下来后再继续填砾。准确记录填入砾料的数量,实际填砾高度和数量应与理论计算相一致。填砾结束后,停待30分钟,用测绳探测填砾高度(或探测至变径以下)。砾料超投高度掌握在20-30m。填砾结束后停泵时应及时关闭高压阀门。止水止水泥球直径小于30mm并保
12、持半风干状态,泥球数量不小于3m3,止水高度一般应大于20m。投放泥球时应控制投入速度,可安排两人每次抓2-3个泥球轮流投入孔内。禁止不符合要求的泥球入孔,禁止未经风干还相互粘结的泥球入孔,禁止整车倒入或用铁锨推入孔内。固井泥球投完后待1小时,然后开始固井作业,固井碎石直径10-20mm。控制投放速度,防止棚堵,碎石用量应与理论计算量相一致。止水、固井过程中注意孔内不得缺浆,发现缺浆应及时回灌。待碎石投至孔口后即可反掉冲孔钻具。然后提起0.5-1m,开泵送清水换出井管内泥浆,直至冲清后方可起钻。洗井和抽水试验固井结束后,采用震荡法进行洗井,然后进行试抽,直到水清砂净。抽水试验、水样采集按有关规
13、定和院规定执行。3、劳动力计划及主要施工机械计划3.1 劳动力计划安排本工程按设立项目经理部,项目经理部由9人组成,包括项目经理、地质工程师、钻探工程师、施工员、质检员、安全员和材料员等。项目经理部下设钻井队1个,共17人。拟投入本工程的劳动力计划表1工种数量序号工种数量1项目经理16质检员12水文地质工程师27安全员13钻探工程师28材料员14钻井队长19施工员15钻工1510其他人员1合计:26人3.2 主要施工机械计划根据本工程的特点和要求,为确保合同任务的顺利完成,我公司准备用于本工程的主要施工机械设备详见表。拟用于本工程的主要施工机械设备表设备名称型号数量(台)规格产地制造年份自有或
14、租赁钻机GZ20003中国2010自有钻机ZG1-5-2000型2中国2009自有钻机TSJ-2600/6602中国2010自有钻机T685WS2中国2011自有钻机F-100-2DH2中国2010自有钻机红星4003中国2010自有钻机红星6002中国2011自有钻机SPC3002中国2011自有钻机SPJ3003中国2010自有钻机BQ180A6中国2009自有泥浆泵BW800/506中国2010自有泥浆浆BW1200/806中国2011自有泥浆泵BW-850型1中国2010自有排污泵3PN9中国2010自有深井泵80m3/h10中国2011自有钻压仪YC-2B20中国2011自有泥浆测试
15、仪12中国2010自有排污泵3PN18中国2009自有压风机BH12/710中国2010自有瞬变电磁仪MSD2中国2011自有激发极化仪DZD-63中国2010自有压风机自动2V6.5-122中国2010自有压风机电动1V-3/82中国2011自有潜水泵50t/h6中国2011自有钻压仪YC-2B1中国2010自有深井泵50m3/h1中国2009自有发电机组GF751中国2010自有汽车吊QY-16QY-16中国2011自有钻铤203203中国2010自有钻铤178178中国2010自有钻杆114114中国2011自有钻杆8989中国2011自有方钻杆41/441/4中国2010自有测井仪器T
16、HQ-1THQ-1中国2009自有卷扬机中国2010自有4、确保工程质量的技术组织措施4.1 保证要点(1)保证钻机安装到位,平整。(2)保证冲孔排渣彻底,砾料投放到位、足量;止水达到设计要求。(3)保证井管质量,确保井管垂直。(4)根据测井情况,保证滤水管下入数量和取水深度。(5)水质、水量达到设计要求。4.2 组织保证(1)建立以项目经理为组长,钻探工程师、地质工程师、施工员、质检员、材料员和钻井队长为成员的项目部质量管理领导小组。(2)项目经理部设立专职质检人员,负责施工的日常质量监控工作。专业施工队、施工班组,设立兼职质检员。(3)在质量监督检查的全过程中,专业施工队兼职质检员,接受项
17、目经理部质检员的业务管理和技术指导。(4)项目经理即为本工程分部工程质量管理工作的第一责任人。(5)建立施工班组自检,项目经理部终检的二级施工联检制度。(6)建全检查、检测制度,实施分级签证制度,完善施工单位与业主工序质检的有关程序。(7)试验、检测设备齐全,技术力量(条件)具备,技术档案健全。保证体系见图6。4.3 质量控制与检验1)质量控制(1)钻机定位误差不能超过0.1m。本质量责任人为项目地质技术负责和质检员。(2)钻机安装必须符合规范要求,做到磨盘水平,天车、滑轮、磨盘中心三点成一线。施工过程中每天进行核较。本质量责任人为钻井队长和质检员、施工员。(3)严格按照标准控制泥浆稠度和比重
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