同井循环地温空调井施工组织设计和施工方案有限公司二○一四年八月施工组织设计原则与依据本工程以实现水源热泵系统正常运行为目标,采取专利技术重点突破地温空调井的井水回灌问题,解决因回灌井可能出现的堵塞现象而影响空调系统的运行。

本次工程建设结合我省的实际情况,立足现有成熟的施工技术体系。

主要考虑在钻探施工工艺、成井管材选择、水源抽灌循环方式、洗井及孔内抽灌循环装置技术等方面进行设计。

本次工程主要遵循“低成本、使用寿命长、维护方便”等原则,设计依据主要是:(1）中华人民共和国国家标准GB502９6-99.《供水管井技术规范》，（2)中华人民共和国行业标准CJJ10-8６《供水管井设计、施工及验收规范》(３）北京市地方标准ＤB11/T-935－２０12．《单井循环换热地能采集井工程技术规范》。

（4）单井循环地热能采集装置专利技术。

一、施工组织设计１、设备选型设计与进场、安装1、依据设计井深、井管结构和地层情况,结合施工场地周边环境以及场地客观条件限制，决定选用SY-３００型成套正循环水源钻机设备进行施工,优点：①、施工噪音较小,较易采取防护措施减少噪音，尽量减少对周边居民区的声、光影响,②、鉴于井位受场地限制，距离大型建筑物较近，采取正循环钻机施工有利于孔壁稳定,避免了对附近大型建筑物基础产生不利影响。

③、钻机分散性较好，能够灵活运用，较好适用于狭小空间施工。

缺点：施工成本较高,施工工期较长。

所以决定选用300型正循环钻机一台,配备80型离心式泥浆泵一台，500型电焊机两台。

２、施工组织机构和施工人员配置公司成立项目部对该项目实行专门管理，由总经理卢予平兼项目经理,副经理张卫新兼项目工艺负责人，魏贻山为钻井施工管理负责人，冯卫宏为井装置施工负责人，下设钻机施工人员四人,其中一人为机长,负责每天的施工组织,井装置制作人员四人。

３、安全文明施工保证措施安全施工是每个工程保质、保量、按期完工的前提条件,针对本工程的特点,我公司拟采用以下安全组织体系和安全措施。

（1）、坚持安全第一,预防为主的方针,积极开展安全性评价和施工现场安全达标活动，加强职工安全意识教育，杜绝违章操作，将事故消灭在萌芽状态,施工现场应严格遵守施工技术规范和安全生产工作条例以外,还应采取以下措施:a.加强劳动纪律，施工中精力要集中,不得在施工现场打闹、开玩笑及随地乱抛工作物。

b.进入施工现场人员一律配戴安全帽,高空作业一律配戴安全带，司钻工不准穿拖鞋上岗，电焊工要配戴防护镜。

现场应设置标志。

c.现场应划分用火作业区、材料区、生活区,并按规定保证防火间距，防火间距中不得放易燃物。

现场应设置标志。

ｄ．现场应有车辆通道,宽度应符合规定要求，严禁占用场内通道堆放材料。

（2）、现场防火a.使用电气设备和化学危险品,必须符合技术规范和操作规程,严格防火措施,确保施工安全；b．安装电器设备，进行电、气切割作业等，必须由合格的焊工、电工等专业人员操作。

四、文明施工措施１、遵守有关环卫、市容、场容管理规定和颁布的文明施工手册条例，接受有关部门的监督、检查,创文明工地。

2、严格执行我公司《标准化施工现场管理规定》，现场项目管理人定期组织检查文明施工情况。

３、加强现场文明施工管理,施工规划区内,应保持道路畅通、无积水,垃圾及时外运，废泥浆及时外运。

4、管材、滤料、钻杆等机具设备按施工顺序有序排放。

使施工现场整洁有序。

5、对职工进行“七不”规范教育，从我做起,讲究文明、卫生习惯，加强对施工现场和周围环境的清扫、检查现场和周围环境达到文明工地的要求。

6、施工人员在施工时,必须文明施工，保持场地清洁，各种材料分类整齐摆放，废料集中收放。

7、建立文明施工责任制，项目经理带头，设专人检查敦促实施。

二、施工方案1、设备进场后对井口周围施工场地进一步平整清理压实，钻机安装确保做到水平、周正、稳固,转盘和机架要水平校正，天滑轮、大钩、转盘中心对正设计孔位在一条垂线上。

电器安装要符合本公司制定的有关安全规定,必须有接地装置和短路保护装置，外敷电缆电线经过通道部分必须架空或者穿管地埋。

2、按规定安装处理好钻机基础，装好钻塔腿、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。

3、钻机泥浆泵管线应密封、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。

泥浆坑开挖大小应满足泥浆循环的需要并铺敷塑料布防止泥浆渗漏，泥浆沟应设置沉渣坑,便于岩屑颗粒的沉淀打捞。

4、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。

5、施工人员进入现场必须佩戴安全帽。

高空作业要佩戴安全绳，施工场地及泥浆坑周边要采取防护隔离措施,禁止非施工人员进入施工现场。

6、钻机机械设备及灯光要采取隔离措施，在不影响施工的情况下尽量减少噪音和灯光对周边居民区的影响，必要时夜间十点至凌晨五点之间停止钻进施工三、钻井结构设计本工程的地温空调井设计井深暂定为1３０ｍ，实际井深根据地层资料确定。

全孔钻井口径为１000ｍm;最终成孔孔径不低于900mm。

井管管材为外径3７７mm螺旋钢管，壁厚7mm。

透水管采用37７×7㎜桥式滤水管,井管采用外管箍电焊,垂直分节焊接工艺,要求焊缝饱满，无气泡、无夹渣、无虚焊。

四、钻进工艺本工程根据郑州地区地质情况决定采用三翼刮刀钻头或者三牙轮钢齿钻头全断面无芯钻进,根据实际钻进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。

0-2０0m井段，采用Φ４50mｍ三翼刮刀钻头或者铣齿牙轮钻头钻进;然后采用Φ80０㎜三翼刮刀钻头扩孔至设计孔深120m。

1.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。

孔身园整,不能出现螺旋状孔身。

孔斜满足合同要求及规范要求,杜绝狗腿弯。

孔深误差小于1‰。

２.钻进注意事项⑴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。

⑵精心操作，送钻均匀，操作者应注意观察钻压仪，避免钻压忽大忽小和人为的间断加压。

⑶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，以检查钻具及设备情况。

⑷禁止加压启动转盘，避免损坏钻头和扭断钻具。

⑸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5米,并且保持原悬重不变,活动钻具的同时,回转钻具超过10圈。

⑹控制上下钻速度,在砂层孔段避免长时间冲孔。

⑺上下钻遇阻时不得强拉硬墩,应开泵划眼消除阻卡现象。

⑻坚持回灌钻孔,任何情况下都要保持泥浆充满钻孔。

⑼钻进过程中要始终保持泥浆性能达到设计要求,保持足够的泵压泵量，保持孔底干净。

⑽每打一单根要划眼1—2次，冲孔5—1５分钟。

⑾做好钻头入孔前和起钻后的检查工作,钻头入孔前应仔细检查丝扣、牙轮、牙齿、轮掌、轴承、水眼、传压孔，发现问题不得入孔。

⑿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孔。

下钻时应清洗丝扣,涂丝扣油。

⒀现场必须备好打捞工具,保证能够随时下钻进行打捞。

⒁严格执行交接班制度，钻具组合、机上余尺、钻井参数、钻头入孔运转时间、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。

⒂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。

⒃遵守钻探安全操作规程,不得违章作业。

3、泥浆工艺3.1泥浆性能指标设计3.２泥浆配制开钻前配制10—30m3基泥浆。

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,使泥浆性能达到初步钻进要求。

通常使用的泥浆处理剂和加量：CＭC:0．1—0．2%，烧碱：0.1％左右。

钻进中利用搅拌机调浆,加清水加有机、无机处理剂进行调整。

本次采用优质低固相淡水泥浆施工,使用过程中尤其要注意泥浆的维护。

具体的配制工序如下：⑴配方山东高阳粘土：7%；Na2CO3:为加土量的4%；PAN:0.1－０. 2%;CＭC:0.1-0.2%;NaＯH:0.1%；㈡配浆程序:ａ.配制基浆:山东高阳粘土粉+纯碱＋清水，按配比搅拌基浆； b.加增粘防失水剂：ＣMC、PAN等；ｃ.加入烧碱控制ＰH值;ｄ．调整泥浆性能符合设计要求,严格执行配方比例和配浆程序，所有处理剂均应水溶后再加入泥浆中，严禁以固态形式倒入泥浆池内。

正常施工阶段可依靠地层自然造浆,但必须把泥浆性能调整好。

⑶泥浆循环系统泥浆循环系统要根据施工场地条件决定, 但必须符合以下要求:泥浆池两个,总容量为６0m3。

泥浆循环槽长度大于1５ｍ,并有一定的坡度，每隔５米设一挡板。

并设至少一个沉淀池。

３．3泥浆的日常维护与管理⑴日常维护处理之前,首先测定泥浆性能,以确定处理方案;⑵若泥浆比重、粘度过高,先排浆后维护处理;⑶日常维护处理应在钻进过程中在泥浆循环槽内进行，缓慢加入清水和处理剂溶液,边循环边维护处理。

严禁突然大量加入清水稀释泥浆。

禁止在循环中断的情况下维护处理泥浆（泥浆大处理例外）;⑷每班必须勤捞砂,勤维护处理,避免泥浆性能大幅度变化；钻进时注意观察泥浆颜色、温度等变化;⑸日常维护时,应开动除砂装置，每班不少于4小时，废浆不准再进入循环系统;⑹孔内出现复杂情况时(如坍塌、漏失、上下钻遇阻等)应及时采取相应的泥浆对策;⑺正常钻进过程中,必须调整好泥浆参数做到比重适中、粘度恰当、失水量小;⑻泥浆处理剂、泥浆测定仪器以及有关设施器具的保管、使用、维护等工作应指定专人负责;泥浆是钻井的“血液”每一职工必须很好的理解;⑼雨天时，禁止雨水流入泥浆池内。

3．4护孔堵漏在第四系、第三系地层钻进，一般情况下地层不会出现大的漏失,有时会发生孔内坍塌；当钻至砂砾岩地层时，可能会出现漏失现象。

因此,必须了解所钻遇的地层情况,当钻进非取水段地层时,漏失可经过改变泥浆性能的方式,如加大泥浆比重，粘度,必要时采用８012防漏剂处理。

当钻进取水段地层时,出现坍塌或漏失,可采用顶漏钻进或加入植物胶防止坍塌。

一般情况下禁止增大泥浆比重,防止压裂地层或糊堵含水通道。

要注意观测泥浆漏失量的大小,时刻保持孔内充满泥浆。

4.井内事故的预防和处理4.１钻具折断的预防及处理认真检查钻具,发现有问题的,应及时更换。

定期倒换钻杆，抽上加下,每次五个立根。

钻进过程中，合理掌握钻压,发现扭矩增大要及时停车并上提钻具查找原因，不得强行开车。

钻具折断后，要做到机上余尺清、事故头位置清、孔内情况清、报表记录清，及时下丝锥打捞。