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1、同井循環地溫空調井施工組織設計和施工方案施工組織設計原則與依據本工程以實現水源熱泵系統正常運行為目標,采取專利技術重點突破地溫空調井的井水回灌問題，解決因回灌井可能出現的堵塞現象而影響空調系統的運行。本次工程建設結合我省的實際情況，立足現有成熟的施工技術體系。主要考慮在鉆探施工工藝、成井管材選擇、水源抽灌循環方式、洗井及孔內抽灌循環裝置技術等方面進行設計。本次工程主要遵循“低成本、使用壽命長、維護方便”等原則,設計依據主要是：（1)中華人民共和國國家標準GB50296-99。供水管井技術規范，（2）中華人民共和國行業標準CJJ10-86供水管井設計、施工及驗收規范（3）北京市地方標準DB11/2、T935-20XX。單井循環換熱地能采集井工程技術規范.(4）單井循環地熱能采集裝置專利技術。一、施工組織設計1、設備選型設計與進場、安裝1、依據設計井深、井管結構和地層情況，結合施工場地周邊環境以及場地客觀條件限制，決定選用SY-300型成套正循環水源鉆機設備進行施工，優點：、施工噪音較小，較易采取防護措施減少噪音，盡量減少對周邊居民區的聲、光影響，、鑒于井位受場地限制，距離大型建筑物較近，采取正循環鉆機施工有利于孔壁穩定,避免了對附近大型建筑物基礎產生不利影響。、鉆機分散性較好,能夠靈活運用，較好適用于狹小空間施工。缺點:施工成本較高,施工工期較長.所以決定選用300型正循環鉆機一臺,配備3、80型離心式泥漿泵一臺，500型電焊機兩臺。2、施工組織機構和施工人員配置公司成立項目部對該項目實行專門管理，由總經理盧予平兼項目經理，副經理張衛新兼項目工藝負責人，魏貽山為鉆井施工管理負責人，馮衛宏為井裝置施工負責人，下設鉆機施工人員四人，其中一人為機長,負責每天的施工組織，井裝置制作人員四人.3、安全文明施工保證措施安全施工是每個工程保質、保量、按期完工的前提條件，針對本工程的特點，我公司擬采用以下安全組織體系和安全措施.（1)、堅持安全第一，預防為主的方針,積極開展安全性評價和施工現場安全達標活動,加強職工安全意識教育,杜絕違章操作，將事故消滅在萌芽狀態,施工現場應嚴格遵守施工技術規范和4、安全生產工作條例以外,還應采取以下措施：a。加強勞動紀律，施工中精力要集中，不得在施工現場打鬧、開玩笑及隨地亂拋工作物。b。進入施工現場人員一律配戴安全帽，高空作業一律配戴安全帶，司鉆工不準穿拖鞋上崗，電焊工要配戴防護鏡.現場應設置標志。c.現場應劃分用火作業區、材料區、生活區,并按規定保證防火間距，防火間距中不得放易燃物。現場應設置標志。d。現場應有車輛通道，寬度應符合規定要求，嚴禁占用場內通道堆放材料。（2)、現場防火a.使用電氣設備和化學危險品,必須符合技術規范和操作規程，嚴格防火措施，確保施工安全；b。安裝電器設備，進行電、氣切割作業等，必須由合格的焊工、電工等專業人員操作。四、文明施5、工措施 1、遵守有關環衛、市容、場容管理規定和頒布的文明施工手冊條例，接受有關部門的監督、檢查,創文明工地。2、嚴格執行我公司標準化施工現場管理規定，現場項目管理人定期組織檢查文明施工情況。3、加強現場文明施工管理，施工規劃區內,應保持道路暢通、無積水，垃圾及時外運，廢泥漿及時外運。4、管材、濾料、鉆桿等機具設備按施工順序有序排放。使施工現場整潔有序.5、對職工進行“七不”規范教育，從我做起,講究文明、衛生習慣，加強對施工現場和周圍環境的清掃、檢查現場和周圍環境達到文明工地的要求。6、施工人員在施工時，必須文明施工，保持場地清潔，各種材料分類整齊擺放，廢料集中收放。7、建立文明施工責任制,項目6、經理帶頭，設專人檢查敦促實施。二、施工方案1、設備進場后對井口周圍施工場地進一步平整清理壓實,鉆機安裝確保做到水平、周正、穩固，轉盤和機架要水平校正，天滑輪、大鉤、轉盤中心對正設計孔位在一條垂線上。電器安裝要符合本公司制定的有關安全規定，必須有接地裝置和短路保護裝置，外敷電纜電線經過通道部分必須架空或者穿管地埋。2、按規定安裝處理好鉆機基礎,裝好鉆塔腿、鉆塔繃繩、避雷裝置。電器放置在防雨防潮位置,動力線、照明線和照明燈具的安裝與設置應符合安全規定.3、鉆機泥漿泵管線應密封、耐壓、高壓管固定在鉆塔上的適當位置，發現漏水、破損應及時修理或更換。泥漿坑開挖大小應滿足泥漿循環的需要并鋪敷塑料布防止泥漿7、滲漏，泥漿溝應設置沉渣坑,便于巖屑顆粒的沉淀打撈。4、施工現場布置應緊湊、整齊、合理，管材、工具和附屬設施應擺放整齊，所有物資材料不得隨意堆放。5、施工人員進入現場必須佩戴安全帽。高空作業要佩戴安全繩，施工場地及泥漿坑周邊要采取防護隔離措施，禁止非施工人員進入施工現場.6、鉆機機械設備及燈光要采取隔離措施，在不影響施工的情況下盡量減少噪音和燈光對周邊居民區的影響，必要時夜間十點至凌晨五點之間停止鉆進施工三、鉆井結構設計本工程的地溫空調井設計井深暫定為130m，實際井深根據地層資料確定。全孔鉆井口徑為1000mm；最終成孔孔徑不低于900mm。井管管材為外徑377mm螺旋鋼管，壁厚7mm。透水管8、采用3777橋式濾水管，井管采用外管箍電焊,垂直分節焊接工藝，要求焊縫飽滿，無氣泡、無夾渣、無虛焊.四、鉆進工藝本工程根據鄭州地區地質情況決定采用三翼刮刀鉆頭或者三牙輪鋼齒鉆頭全斷面無芯鉆進，根據實際鉆進地層情況合理掌握鉆進參數，禁止盲目加壓.鉆壓不得超過鉆鋌重量的80%，不超過第一次彎曲的臨界壓力值。0200m井段，采用450mm三翼刮刀鉆頭或者銑齒牙輪鉆頭鉆進；然后采用800三翼刮刀鉆頭擴孔至設計孔深120m。 1.孔身質量要求孔徑達到設計要求，孔身無過大的超徑或縮徑，同徑鉆具通孔時應暢通無阻。孔身園整,不能出現螺旋狀孔身.孔斜滿足合同要求及規范要求,杜絕狗腿彎。孔深誤差小于1。2.鉆進注9、意事項根據地層情況合理掌握鉆進參數，禁止盲目加壓。鉆壓不得超過鉆鋌重量的80%，不超過第一次彎曲的臨界壓力值。精心操作，送鉆均勻，操作者應注意觀察鉆壓儀，避免鉆壓忽大忽小和人為的間斷加壓.鉆進過程中操作者應注意觀察下列情況：鉆壓儀和泵壓表；進尺快慢是否正常；是否跳鉆、蹩車、蹩泵；泥漿排量和巖屑上返情況；泥漿性能變化和消耗滲漏情況;轉盤運轉是否正常。發現異常情況應立即上提鉆具并及時采取相應措施，以檢查鉆具及設備情況。禁止加壓啟動轉盤,避免損壞鉆頭和扭斷鉆具。任何情況下鉆具都不得在孔內靜置，因故停止鉆進時應指派專人活動鉆具,上下活動鉆具應大于5米,并且保持原懸重不變，活動鉆具的同時,回轉鉆具超過110、0圈。控制上下鉆速度，在砂層孔段避免長時間沖孔。上下鉆遇阻時不得強拉硬墩,應開泵劃眼消除阻卡現象。堅持回灌鉆孔，任何情況下都要保持泥漿充滿鉆孔.鉆進過程中要始終保持泥漿性能達到設計要求，保持足夠的泵壓泵量,保持孔底干凈。每打一單根要劃眼12次,沖孔5-15分鐘。做好鉆頭入孔前和起鉆后的檢查工作，鉆頭入孔前應仔細檢查絲扣、牙輪、牙齒、輪掌、軸承、水眼、傳壓孔，發現問題不得入孔.認真檢查鉆具，凡彎曲、偏磨、絲扣不好、水路堵塞、有傷和焊有異物的鉆桿不得入孔。下鉆時應清洗絲扣,涂絲扣油。現場必須備好打撈工具，保證能夠隨時下鉆進行打撈。嚴格執行交接班制度，鉆具組合、機上余尺、鉆井參數、鉆頭入孔運轉時間、11、孔內情況、設備運轉情況、進尺快慢以及規定的所有情況都應交接清楚.做好巖樣撈取和鉆探判層工作，做好鉆井記錄和簡易水文觀測記錄。遵守鉆探安全操作規程，不得違章作業。3、泥漿工藝3。1泥漿性能指標設計指 標性 能 參 數鉆井液類型鉆進階段沖孔換漿成井階段密度（g/cm3）1.131。31。11.151.081.10粘度FV（S）253020231821API FL（ml）1030泥餅（mm)1PH值8988。57.88。2含砂量%5333。2泥漿配制開鉆前配制1030m3基泥漿。將粘土粉和清水混合攪拌、加入純堿（純堿加量為粘土粉重量的4%左右）攪拌成基漿，之后再加入適量CMC控制失水，使泥漿性能達到12、初步鉆進要求。通常使用的泥漿處理劑和加量：CMC：0.1-0。2，燒堿:0。1左右.鉆進中利用攪拌機調漿，加清水加有機、無機處理劑進行調整。本次采用優質低固相淡水泥漿施工，使用過程中尤其要注意泥漿的維護。具體的配制工序如下:配方 山東高陽粘土：7；Na2CO3:為加土量的4%；PAN:0.1-0。 2；CMC：0。10。2%;NaOH:0.1；配漿程序： a.配制基漿:山東高陽粘土粉純堿清水，按配比攪拌基漿; b。加增粘防失水劑：CMC、PAN等; c.加入燒堿控制PH值;d。調整泥漿性能符合設計要求，嚴格執行配方比例和配漿程序,所有處理劑均應水溶后再加入泥漿中,嚴禁以固態形式倒入泥漿池內。正13、常施工階段可依靠地層自然造漿，但必須把泥漿性能調整好。泥漿循環系統泥漿循環系統要根據施工場地條件決定， 但必須符合以下要求：泥漿池兩個，總容量為60m3。泥漿循環槽長度大于15m，并有一定的坡度，每隔5米設一擋板。并設至少一個沉淀池.3。3泥漿的日常維護與管理日常維護處理之前，首先測定泥漿性能，以確定處理方案；若泥漿比重、粘度過高，先排漿后維護處理;日常維護處理應在鉆進過程中在泥漿循環槽內進行，緩慢加入清水和處理劑溶液,邊循環邊維護處理.嚴禁突然大量加入清水稀釋泥漿。禁止在循環中斷的情況下維護處理泥漿(泥漿大處理例外）;每班必須勤撈砂，勤維護處理，避免泥漿性能大幅度變化；鉆進時注意觀察泥漿顏色14、溫度等變化；日常維護時，應開動除砂裝置，每班不少于4小時，廢漿不準再進入循環系統;孔內出現復雜情況時（如坍塌、漏失、上下鉆遇阻等)應及時采取相應的泥漿對策;正常鉆進過程中，必須調整好泥漿參數做到比重適中、粘度恰當、失水量小；泥漿處理劑、泥漿測定儀器以及有關設施器具的保管、使用、維護等工作應指定專人負責；泥漿是鉆井的“血液”每一職工必須很好的理解；雨天時，禁止雨水流入泥漿池內。3。4護孔堵漏在第四系、第三系地層鉆進，一般情況下地層不會出現大的漏失，有時會發生孔內坍塌；當鉆至砂礫巖地層時，可能會出現漏失現象。因此，必須了解所鉆遇的地層情況，當鉆進非取水段地層時，漏失可經過改變泥漿性能的方式，如加15、大泥漿比重，粘度,必要時采用 8012防漏劑處理。當鉆進取水段地層時,出現坍塌或漏失，可采用頂漏鉆進或加入植物膠防止坍塌。一般情況下禁止增大泥漿比重,防止壓裂地層或糊堵含水通道.要注意觀測泥漿漏失量的大小,時刻保持孔內充滿泥漿。4。井內事故的預防和處理4。1鉆具折斷的預防及處理 認真檢查鉆具,發現有問題的，應及時更換。定期倒換鉆桿，抽上加下,每次五個立根。鉆進過程中，合理掌握鉆壓，發現扭矩增大要及時停車并上提鉆具查找原因,不得強行開車。鉆具折斷后，要做到機上余尺清、事故頭位置清、孔內情況清、報表記錄清，及時下絲錐打撈.入孔絲錐應先檢查絲扣、水眼、罩子、有郊造扣位置。下鉆時鉆桿要上緊,嚴禁孔內落16、入異物。造扣時要輕壓慢轉，需送水時應開泵送水，打撈成功后，起鉆操作要平衡。4。2鉆具粘卡的預防及處理鉆進過程中，始終保護泥漿性能達到設計要求，泯漿性能變化時要及時加以調整.保證泥漿泵泵量達到設計要求,保持井底干凈。按設計要求采取相應防斜措施，保證鉆孔垂直、園整。起下鉆時要注意鉆具懸重變化，遇阻時不能強拉硬墩。鉆具不得在孔內長時間靜置,鉆具因故不能提出孔內時，需指派專人每10分鐘活動一次鉆具并保持泥漿充滿鉆孔。另起下鉆時要控制鉆具速度,防止壓力激動和激動壓力，造成孔壁破壞而阻塞鉆具。一旦發生卡鉆，應上下活動鉆具，保持開泵循環不中斷，并調整好泥漿性能,試轉動鉆具,以求解卡。無效時，可考慮用解卡劑或17、倒扣處理。4.3直井防斜技術措施采用石油鉆井防斜工藝通過鉆具的不同形式組合與鉆壓、轉速的合理調整，達到綜合防斜的目的。上部孔段控制鉆壓，堅持吊打，保證井眼開正打直。100m以后堅持使用滿眼鉆具組合，鉆進過程中適時對鉆具組合、鉆進參數和鉆進措施進行調整.起下鉆過程中，如發現有鉆壓儀顯示變化較大的地方,應劃眼數次,然后才能繼續下步工作。8成井工藝5。成井工藝流程鉆進結束沖孔排渣、調整泥漿性能物探測井確定成井方案通孔下管前沖孔排渣、調整泥漿性能下管止水、固井洗井試抽、抽水試驗-分部工程竣工驗收、資料提交。5。1成井工藝措施5.1.1調整泥漿與物探測井鉆進至設計井深后即應沖孔排渣，待孔內鉆屑徹底排凈后18、,再逐漸調整泥漿性能達到如下要求：比重：小于1。13 粘度：1920S含砂量：小于1%泥漿性能達到要求后再循環一個周期即可起鉆，進行物探測井。采用JDC2型水文物探測井儀進行測井,測出自然電位、視電阻率梯度、井深、井溫、井徑、井斜等曲線，對含水層、地熱增溫情況以及井身質量作出準確解釋,以確定過濾器安放位置、止水深度、止水位置等成井關鍵工序。起鉆時校正孔深并做好記錄。根據物探測井結果與鉆探時效和鉆時巖樣記錄作比較,用巖樣記錄來驗證測井結果。5.1.2通孔物探測井結束后即可下鉆通孔。采用原鉆具進行通孔,用680刮刀鉆頭通至孔底，通孔中如發現遇阻大于20KN，即應開泵劃眼直至暢通無阻。通孔結束后起鉆19、前應開泵循環并調整泥漿性能，起鉆時應再次校正孔深。5.1。3調漿調漿不可過急,應緩慢加入清水（必要時適當加處理劑)使泥漿性能達到如下要求:比重：小于1.13 粘度:19S失水量：小于20ml/min 含砂量：小于1%PH值：7-8泥漿性能達到要求后再循環兩周即可起鉆.5.1。4下管做好下管前的一切準備工作：成井材料檢查、設備儀表專用工具的檢查、清理場地、按成井方案排管、勞動組織人員分工等.下管方法:采用機械提吊法一次性下管，因此要按套管具體下入要求下管。確保井管連接垂直,不得有連接松動現象.每層濾水管井段上下安裝一組扶正器,扶正器高度20mm左右適當控制下管速度，注意觀察管內管外液面差.下管過20、程中應精心操作、密切配合，嚴防工具和其他異物落入井內。5.1。5下管后沖孔換漿下鉆時鉆桿應上緊,下鉆完畢，將沖孔托盤坐好，必要時應反復試驗，確認坐好后加壓23t。然后封閉井管口，確保泥漿自孔底從管外返出。在89鉆具上焊接沖孔托盤（上盤）時，應焊接牢固、端正，焊渣不得濺落在錐面上。托盤焊接位置距89鉆具底部1.5m左右，最短也不得小于1米。開泵前應全面檢修泥漿泵,確保一次開泵成功.開泵后先用原來的泥漿循環一周，待泵壓和泥漿循環正常之后邊加清水邊排漿,使泥漿逐漸變稀.注意加清水和排漿都要跟上,不可拖延時間或間斷,換漿時間控制在5小時左右。換漿中途不得停泵，直至填礫結束.若因特殊原因非停泵不可時，應21、及時關閉高壓管線上的閥門。換漿通道為： 換漿結束時應達到以下技術指標： 比重：1。08粘度：16S 流態：紊流換漿終了應達到如下要求：泥漿比重小于1。08，粘度1516S，泥漿流態徹底轉變為紊流，自孔內有適量砂子返出來.5。6固井沖孔換漿結束后，投濾料固井。濾料投送過程必須嚴格按照人工投礫，慢投慢送，保證礫料入孔均勻，投送到位，確保濾層厚度均勻一致，沉積到位。5。7洗井和抽水試驗洗井是地溫空調井成井過程中必不可少的工序之一。由于在成井前對井壁泥皮進行了比較徹底的破壞,已經初步打開含水層的水力通道，這時用潛水泵進行大降深洗井就可徹底疏通含水層，滿足合同要求.成井結束，即可用潛水泵進行大降深洗井，22、直到水清砂凈。當洗井達到要求后，取得完整可靠的水文地質資料。抽水試驗、水樣采集按有關規定執行。6.施工組織管理該項目實行公司-項目經理部施工機臺三級管理。公司擬成立項目經理部對該工程進行專門管理，并由派出精干技術力量負責生產調度、技術管理、編寫施工設計、制度技術措施并指導和監督機臺貫徹執行.施工井隊嚴格執行指令、執行施工設計，在項目經理部指導和監督下精心組織施工。 7.施工安全管理公司安全技術科進行經常性的安全教育和檢查，做到安全文明施工。7.1安塔、拆塔時塔上塔下人員應注意配合一致。塔上人員應時刻注意系好安全帶,塔下人員戴好安全帽。7。2遵守鉆探操作規程，嚴禁違章作業。7。3遵守機電操作規程23、，設備安全防護設施齊全，工作性能可靠。7。4雨季、大風天氣注意機電設備和人身安全，必要時可暫停施工。 7。6遵守勞動紀律,嚴格執行崗位操作規程，工作期間嚴禁打鬧、睡覺或擅離工作崗位.7.7個人勞保用品配戴齊全，杜絕人身事故. 8.施工進度質保措施 地熱井施工是一項復雜并涉及到多方面的地下工程,工序復雜、技術要求嚴格的工程。為保證生產正常進行，保證技術和質量達到要求，必須對生產過程加強管理,才能保證技術的實施、工程質量的有效控制。為確保該地熱井的施工質量和工期,建立以項目經理直接領導下的質保體系，實行項目經理負責制，根據要求鉆機施工現場委派一鉆探工程師配合機長、班長進行正常的鉆進工作，在鉆探取樣24、期間，負責巖樣的采集、整理，并做好保管工作，施工整個過程嚴把質量關，以確保工期、質量、安全。 為了使工程按照預定的目標實施,根據合同要求，每月制定工程進度月報，并及時送交甲方、監理，以及時溝通,監督整個工程進展情況。 單井回灌空調井不同于普通的供水井,既要滿足供水流量，又要滿足回灌要求，因此對水井的成井工藝和施工質量要求比較高，必須嚴格按照成井工藝設計規范施工。9。井裝置設計制作與施工地熱井施工1、同井循環地熱能采集井介紹同井循環地熱能采集裝置是以地下水為介質，利用井內換熱裝置從土壤，沙石中換熱實現抽水與回灌水在能量交換與流量間的動態平衡。單井循環采系統采用獨特的半封閉循環系統回路，無移沙問題25、，不破壞地下結構。不造成井及周邊地層的沉降塌陷 定量的循環水與地層土壤和沙石熱交換，換熱量取決于循環水與土壤沙石的交換能力而不取決于地下水的補給量，實現了嚴格意義上的只提取地下水中的能量，而不消耗地下水。2能量采集系統施工方案及措施1：采用單井抽灌技術,鉆井隊由長期合作的專業施工隊施工2：本系統設置5眼地源井。3：根據測試井分析地下地質情況，制定施工具體方案4：鉆機進場同時落實粘土粉，井管，濾料到達現場時間，確保鉆孔和安裝井管及填充濾料同步，避免待料引起井孔淤孔。5：成孔后做一次地質檢測，繪制井孔柱狀圖，根據柱狀圖精確配置濾水管排列位置,并妥善保存好地質資料。根據地質資料及濾水管排列圖設計制作26、井下換熱器裝置。6：下井管必須保證在井孔中心，達到濾料均勻，措施：井管周圍加設輔助支撐。7：選用當前新型鍍鋅鋼制絲網濾水管，外纏繞2層紗網8：將地質資料及濾水管排列圖送交公司技術部,由專業技術人員設計制作井下換熱器裝置。采集井成井工藝一、 井位，置距離建筑物米以上,可以在路面上和綠化帶內二、 開孔，直徑9，采用反循環回轉鉆機三、 井管,直徑，要求內壁光滑，垂直，連接處用管箍焊接。下井管之前確定地質結構，井上端布置米實管后放置米濾水管，以下粘土部分用實管，水層部分用濾水管，最下層6米沉淀管。做好井管排列圖。四、 濾料填充，井管與井壁之間填充濾料為顆粒，計算井壁與井管容量確定，必須填滿不能有空隙和阻斷層.填充濾料時候必須邊沖水邊回填，防止泥漿夾帶到濾料層（這點很重要，直接影響回水效果)五、 關于洗井，水泵盡可能下到井底部抽水，水抽清后往濾料層灌水再抽，直到沒有明顯的含沙量。井裝置的設計，嚴格按照該裝置取得的專利技術結合本地實際情況選材制作，當水井施工進入洗井階段,井裝置施工開始組織實施，由馮衛紅工程師全面負責井裝置的制作及安裝調試，管材選用國標優質管材加工制作,根據成井動、靜水位數據和井管排列位置，確定各級球囊裝置安裝位置和下泵深度，