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利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井。通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程。钻井在国民经济建设中的应用极为广泛。
钻井通常按用途分为地质普查或勘探钻井、水文地质钻井、水井或工程地质钻井、地热钻井、石油钻井、煤田钻井、矿田钻井、建筑地面钻井等。
一口井从开钻到完成,需进行以下三项主要工作:1. 破碎井底岩石;2. 将破碎的岩石(即岩屑)运移至地面;3. 巩固井壁(简称固井)。
利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石。是当前最通用的钻井方法。比顿钻钻速快,并易于处理井塌、井喷等复杂情况。按动力传递方式,旋转钻又可分为转盘钻和井下动力钻两种:转盘钻在钻台的井口处装置转盘,转盘中心部分有方孔,钻柱上端的方钻杆穿过该方孔,方钻杆下接钻柱和钻头,动力驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转,破碎岩石。井下动力钻是利用井下动力钻具带动钻头破碎岩石,钻进时钻柱不转动,磨损小、特别适于打定向井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻和电动钻等。
井下动力钻具钻井是利用涡轮钻具、螺杆钻具以及冲击旋转钻具靠钻井液驱动的方法钻井。特点是进尺快、钻压小、泵压高。适合钻定向井或特殊硬底层井段。
钻井设备按功能分为旋转系统、提升系统、泥浆循环系统。动力与传动系统和控制系统等。
井点高程布置:井点的埋设深度H(不包括滤管)。H≥H1+h+IL(m)
H1——井管埋设面至基坑底的距离;
h——基坑中心处底面至降低后地下水位的距离,一般为0.5—?1.0m;
I——地下水降落坡度,双排或环状井点1/10,单排井点为1/4~1/5;
L——井点管至基坑中心的水平距离。
同时还应考虑井点管一般要露出面0.2m左右,无论在任何情况下,滤管必须埋在透水层内,为了充分利用抽吸能力,总管的布置接近地下水位线,应事先挖槽,水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管,总管应具有0.25—0.5%坡度(坡向泵层),各段总管与滤管最好分别设在同一水平面,不宜高低悬殊。
井点降水使用时,一般应连续抽水,时抽时停,滤网易堵塞出水混浊,并引起附近建筑由于土颗粒流失而沉降、开裂,同时由于中途停抽,地下水回升,也可能引起边坡塌方等事故,抽水过程中,应调节离心泵的出水阀以控制水量,使抽吸排水保持均匀,正常的出水规律是“先大后小,先浑后清”,真空泵的真空度是判断井点系统工作情况是否良好的尺寸,必须经常检查并采取措施,在抽水过程中,还应检查有无堵塞“死井”(工作正常的井管,用手探摸时,应有冬暖夏凉的感觉)死井太多,严重影响降水效果时,应逐个用高压水反复冲洗拔出重埋。
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