安達(dá)市巖石井施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與地質(zhì)條件本工程位于黑龍江省安達(dá)市松嫩平原腹地，地處松遼盆地中央拗陷區(qū)東部，地質(zhì)構(gòu)造以白堊紀(jì)沉積巖與火山巖為主。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，施工區(qū)域地層從上至下依次為：第四系松散覆蓋層（厚度0-5m）、下白堊統(tǒng)營(yíng)城組火山巖系（厚度200-350m），其中營(yíng)三段主要發(fā)育玄武巖（SiO?含量41.2-49.4%）、玄武安山巖及火山碎屑巖，巖石單軸抗壓強(qiáng)度可達(dá)80-120MPa，屬典型中硬-堅(jiān)硬巖地層。地下水位埋深15-22m，季節(jié)性凍土層厚度1.2-1.5m，對(duì)鉆井設(shè)備保溫及井壁穩(wěn)定性提出特殊要求。1.2工程設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)備注設(shè)計(jì)井深300m終孔直徑≥219mm井身結(jié)構(gòu)三級(jí)套管結(jié)構(gòu)表層管Φ325mm×12m，技術(shù)套管Φ273mm×150m，生產(chǎn)套管Φ146mm×300m取心率要求≥95%火山巖段重點(diǎn)控制固井質(zhì)量水泥返高至地面，合格率100%采用G級(jí)油井水泥設(shè)計(jì)出水量≥50m3/h洗井后水質(zhì)達(dá)標(biāo)二、施工組織設(shè)計(jì)2.1項(xiàng)目管理架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置核心成員如下：項(xiàng)目經(jīng)理：持注冊(cè)建造師證，負(fù)責(zé)整體協(xié)調(diào)技術(shù)負(fù)責(zé)人：地質(zhì)工程高級(jí)工程師，專項(xiàng)負(fù)責(zé)火山巖鉆進(jìn)工藝安全監(jiān)督員：持注冊(cè)安全工程師證，配備東北寒地施工安全管理經(jīng)驗(yàn)施工班組：鉆進(jìn)班（6人）、固井班（4人）、設(shè)備維護(hù)班（3人），實(shí)行24小時(shí)三班輪換制2.2施工設(shè)備配置設(shè)備類型型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)巖心鉆機(jī)XY-6B型液壓鉆機(jī)1臺(tái)最大鉆深1000m，轉(zhuǎn)速0-100r/min泥漿循環(huán)系統(tǒng)NB-1000型泥漿泵2臺(tái)流量180m3/h，工作壓力10MPa空氣壓縮機(jī)VY-12/7型螺桿機(jī)1臺(tái)排氣量12m3/min，工作壓力0.7MPa低溫發(fā)電機(jī)組200GF型柴油發(fā)電機(jī)1臺(tái)輸出功率200kW，-30℃低溫啟動(dòng)配置套管處理器ZJ30DB型套管動(dòng)力鉗1套最大扭矩30kN·m2.3施工進(jìn)度計(jì)劃總工期控制：60天（含冬季施工預(yù)留緩沖期）準(zhǔn)備階段（7天）：場(chǎng)地平整（碾壓處理凍土層）、設(shè)備安裝調(diào)試、泥漿池建造（采用雙層防滲膜+加熱盤管）鉆進(jìn)階段（40天）：0-12m：Φ350mm牙輪鉆頭開孔，下入表層套管12-150m：Φ295mm金剛石復(fù)合片鉆頭（取心鉆進(jìn)）150-300m：Φ219mmPDC鉆頭（分級(jí)擴(kuò)孔）完井階段（13天）：固井（3天）→候凝（4天）→聲波測(cè)井（1天）→洗井（5天）三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1寒地鉆井專項(xiàng)措施鉆井液溫控系統(tǒng)：采用乙二醇-水基鉆井液體系，配方為：清水+4%膨潤(rùn)土+0.3%純堿+0.5%CMC+2%乙二醇，控制粘度45-55s，密度1.08-1.12g/cm3泥漿池設(shè)置蒸汽加熱盤管（功率15kW），確保循環(huán)液溫度≥5℃，防止冰晶堵塞鉆具井眼軌跡控制：每50m進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)斜，采用滿眼鉆具組合（Φ219mm扶正器×3個(gè)）火山巖段遇斷層破碎帶時(shí)，啟用隨鉆震擊器，控制鉆壓≤80kN，轉(zhuǎn)速40-60r/min3.2火山巖鉆進(jìn)工藝鉆頭選型優(yōu)化：玄武巖段：采用8刀翼PDC鉆頭（胎體硬度HRC45-50），布齒密度12齒/in2火山碎屑巖段：改用Φ219mm孕鑲金剛石鉆頭，金剛石濃度75%取心技術(shù)要點(diǎn)：采用單動(dòng)雙管取心器，內(nèi)管懸掛式結(jié)構(gòu)取心鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓60-80kN，轉(zhuǎn)速30-40r/min，泵量25-30L/s巖心采取后立即進(jìn)行蠟封處理，編號(hào)存入-5℃恒溫巖心箱3.3固井施工工藝水泥漿體系設(shè)計(jì)：基礎(chǔ)配方：G級(jí)水泥+4%硅粉+2%降失水劑+0.5%緩凝劑低溫調(diào)整：摻入3%氯化鈣早強(qiáng)劑，確保-10℃環(huán)境下24h抗壓強(qiáng)度≥15MPa固井作業(yè)流程：前置液：注入2m31.0%濃度的NaOH溶液，清除井壁泥餅水泥漿替入：采用雙塞法施工，頂替速率1.2m3/min，碰壓壓力12MPa井口憋壓：關(guān)閉防噴器憋壓3MPa，穩(wěn)壓30min四、質(zhì)量安全控制體系4.1質(zhì)量控制要點(diǎn)鉆進(jìn)過程控制：每小班測(cè)定泥漿性能（粘度、密度、含砂量），填寫《鉆井液性能監(jiān)測(cè)表》火山巖取心段實(shí)行"一孔一分析"，巖心箱標(biāo)注地層產(chǎn)狀、裂隙發(fā)育情況固井質(zhì)量檢測(cè)：采用聲波變密度測(cè)井，評(píng)價(jià)水泥膠結(jié)質(zhì)量（CBL≥85%為合格）套管試壓：技術(shù)套管試驗(yàn)壓力10MPa/30min，壓降≤0.5MPa4.2安全防護(hù)措施冬季施工防護(hù)：設(shè)備保溫：鉆機(jī)液壓系統(tǒng)加裝電伴熱裝置（功率5kW），油箱使用-35#柴油人員防護(hù)：配備自限溫加熱馬甲、防砸絕緣靴，每2小時(shí)輪換作業(yè)應(yīng)急處置預(yù)案：井噴預(yù)防：配備FZ35-21型防噴器，儲(chǔ)備20m3加重鉆井液（密度1.8g/cm3）凍堵處理：鉆具凍結(jié)時(shí)啟用蒸汽解堵裝置，嚴(yán)禁強(qiáng)行起拔火災(zāi)應(yīng)急：施工現(xiàn)場(chǎng)配置4臺(tái)ABC型干粉滅火器（8kg/臺(tái)），設(shè)置防火隔離帶15m五、環(huán)境保護(hù)措施5.1泥漿循環(huán)處理采用三級(jí)沉淀池+壓濾機(jī)系統(tǒng)，鉆井廢液處理后回用率≥80%鉆屑固化處理：添加10%生石灰進(jìn)行脫水，固化后運(yùn)至指定填埋場(chǎng)5.2生態(tài)保護(hù)措施施工區(qū)域設(shè)置2m高彩鋼板圍擋，底部埋入凍土層0.5m防止水土流失噪聲控制：選用低噪聲空壓機(jī)（晝間≤70dB，夜間≤55dB），周邊50m設(shè)置隔聲屏障六、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程6.1中間驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)井身質(zhì)量驗(yàn)收（鉆進(jìn)至150m）：井斜≤1°/100m，采用多點(diǎn)測(cè)斜儀檢測(cè)套管柱同心度偏差≤5mm固井質(zhì)量驗(yàn)收：水泥返高連續(xù)，無斷封現(xiàn)象聲幅測(cè)井曲線幅度≤20%（自由套管段為100%）6.2最終驗(yàn)收指標(biāo)出水量測(cè)試：采用穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，降深10m時(shí)出水量≥50m3/h水質(zhì)指標(biāo)：pH值6.5-8.5，總硬度≤450mg/L（以CaCO?計(jì)），符合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類要求資料提交：提交《鉆井綜合錄井圖》《巖心柱狀圖》《固井質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告》等12項(xiàng)技術(shù)文件本方案針對(duì)安達(dá)