7.2 钻进、护壁与冲洗介质
7.2.1 管井施工采用的钻进设备、钻进工艺和泥浆指标应根据含水层类型、地层岩性、水文地质条件、管井用途和井身结构等因素选择,并应符合现行行业标准《供水水文地质钻探与管井施工操作规程》CJJ/T 13的规定。
7.2.2 松散层钻进过程中,当遇漂石、块石等钻进困难时,可进行井内爆破。爆破前应进行爆破设计,并应保证地面建(构)筑物安全。
7.2.3 井身应圆正、垂直,并应符合下列规定:
1 井身直径不得小于设计井径;
2 小于或等于100m的井段,其顶角的偏斜不得超过1°;大于100m的井段,每百米顶角偏斜的递增速度不得超过1.5°;井段的顶角和方位角不得有突变。
7.2.4 设置的护口管应保证在管井施工过程中不松动、井口不坍塌。
7.2.5 钻进的护壁方法应根据地层岩性、钻进方法及施工用水情况确定。
7.2.6 冲洗介质应根据地层岩性、钻进方法和施工条件选择清水、泥浆、空气或泡沫等,并应符合下列规定:
1 应保证井壁的稳定;
2 应减少对含水层渗透性和水质的影响;
3 应提高钻进效率等。
7.2.7 钻进过程中,注入井内的泥浆应保持性能稳定,应每隔4h或每钻进15m测量一次泥浆的各项性能指标,并应符合下列规定:
1 使用液体冲洗介质时,相对密度应保持在1.10~1.36;
2 马氏漏斗黏度应保持在28s~42s;
3 失水量不应超过20mL/30min;
4 大于200目的颗粒体积含量应为2%~4%。
7.2.1、7.2.2 对于钻进设备和工艺的选用,第7.2.1条仅作了原则规定,略去了钻进设备、方法及其工艺等适用范围的具体规定。原因是:现有的钻进设备和钻进方法可适用多种地层,或某地层可采用多种钻进设备和钻进方法,只是在效率上和经济效益上有所不同,缺乏针对性和专用性;其二,管井施工的设备和方法与勘察的设备和方法基本一致,应在有关勘探规程中规定;其三,目前,钻进方法的分类和定名比较多且不一致,应由勘探专业方面去统一。施工单位实施时,可根据本单位的设备能力、技术条件和人员素质,在保证施工质量的前提下,合理选择。
第7.2.2条仅规定了在松散层中钻进遇到漂石和块石时的处理方法。其原因是对于漂石、块石用冲击钻进很难通过时,爆破则是一种有效方法。由于爆破材料的运输、装填和施爆都具有危险性,要有一套严密的安全保障措施才能进行,因此为确保施工安全,本条明确规定,“爆破前应进行爆破设计,并应保证地面建(构)筑物安全”。
7.2.3 本条对井身质量的要求有两层意思:一是保证井管的顺利下置和填砾过滤器环状间隙的均匀;二是针对深井泵取水要求管井垂直度高的特点,在本条第2款作了相应的规定。近年来,潜水泵发展较快,使用逐渐增多,它对井斜的要求较低。因此,对采用潜水泵的管井,其井斜可适当放宽。
7.2.6、7.2.7 冲洗介质的种类很多,技术指标详尽,要根据不同的需要而选用。我国有关勘探规程中有各种规定,具体实施时,还可遵照相关规程执行。管井钻探应选用对出水量和水质影响较小的冲洗液;地层条件允许时,宜选用空气和泡沫冲孔。
空气或液气混合介质(气水混合、泡沫、充气泥浆等)在西北干旱地区、不稳地层和复杂地层、漏失层中钻进都有明显优势。因此,在西北干旱地区钻进井身应推广节水型空气钻进技术。