浅析阿瓦提县老大河水源地工程农用机井关键施工技术

姜继军

（新疆阿瓦提县水管总站，新疆 阿瓦提 843200）

阿瓦提县老大河水源地工程位于阿瓦提县境内，地处阿克苏河流域位于阿克苏河冲洪积平原中下部及下部的南东地区，水源地北起玉满水源地南界，南至乌鲁桥镇政府，东以上游水库进水渠为界、与农一师工程团和卡尔墩农场隔渠相望，西到阿拉尔分水闸和阿依巴克干渠以西2 km处；项目区南北长21.3 km，东西宽26.6 km，面积约为317 km2。

1 井位布置及机井技术指标控制

根据井位布置应满足地表水和地下水能够统一调配以及开采水量能够调得出、用得上的原则，其布置在已建防渗渠及拟建防渗渠旁。该农用机井水源地工程的机井具体布置为：布设开采井共100眼，其中在水量丰富区共布井93眼 （含备用井9眼），在水量中等区布井7眼 （含备用井1眼）。机井的技术控制指标具体如下。

（1）机井开孔750mm，孔斜不小于1%。

（2）设计井深：在水量丰富区，井深设计为105m，出水量125m3／h；在水量中等区，井深设计为110m，出水量80m3／h。

（3）井壁管和滤水管均采用直径为377mm，厚6mm的钢管，滤水管孔隙率设置为26%，缠丝间距设置为0.75～1mm；在水量丰富区滤水管长设置为36m，在水量中等区设置为40m，填筑滤料规格为1～3mm，机井井管垂直度误差＜1°［1］。

滤水管穿孔直径设置为21mm，孔心纵距为44.4mm、横距49.3mm，每周孔数24个，行数45行／m，孔数1080孔／m；每周垫筋24根、垫筋直径6mm，缠丝为12＃，丝距0.75mm。开孔率偏差不超过10%，丝距偏差不超过20%，缠丝至穿孔壁的最小距离不小于3mm，管弯曲率每米不超过1.0mm，外径公差不超过2%，壁厚偏差不超过1mm。

2 钻井施工

机井施工前期准备主要包括施工场地平整、开挖泥浆池、选择钻机类型 （冲击钻）、安装钻机，落实施工用水、用电，采购好井管、滤水管、回填滤料、粘土等材料，做好井孔定位等工作。

机井钻进过程中，其开、终孔口径均不得小于设计值，并以终孔时钻头外直径尺寸作为钻井施工检验的重要依据；钻井孔内要求平滑、通畅，孔内不得有梯台，孔斜不得超过1%。

为确保钻孔施工过程中井孔能正常出水，应尽量使用低粘度泥浆，一般情况下时，钻进过程中泥浆粘度不超过20 s。在钻进过程中，严禁向井孔内添加粘土或粘土块等，所采用的护壁泥浆必须是经过泥浆池专门制备好后才能导入井孔内使用。根据钻进过程中取样情况的变化情况，合理确定终孔位置。设计时会有井深要求，但具体的终孔深度还要根据钻进实际情况综合考虑决定。在机井钻进过程中，要做好各班报表的详细记录和各层岩性的描述。

3 下管

（1）做好下管前的全面检查，应与现场监理人员共同检测井孔深度、直径以及垂直度等技术指标，仔细核对各地层的岩性特征，彻底捞净井内岩渣、泥土等杂质。

（2）换浆施工：将井孔内钻进时采用的护壁泥浆换成较稀的泥浆，新换泥浆的粘度一般不超过原用泥浆，最好采用粘度低于18 s的泥浆。

（3）电测井试验：根据电测井试验解析的机井地层资料，并结合原纪录的地层资料进行比较综合分析，最终确定机井取水层和非取水层的具体深度位置。

（4）井壁管与花管的位置排定：根据机井取水层和非取水层的具体深度位置，可排定井壁管与花管的具体层位，并将排定好的井壁管与花管按顺序依次排好，并按顺序编号。管材排定前应逐根对井壁管与花管的质量进行复查，对材质质量不符合要求的井壁管和花管不能采用，并用钢板将沉滤管的底部密封焊死。

（5）井管焊接施工：井管焊接施工是确保机井施工质量的最重要环节之一，主要是控制好焊接施工过程中的垂直度和焊缝两个技术指标。井管垂直度控制，采用在两个相互垂直成90°的方向上用吊线法分别检查井管内壁的方法，上、下两节相邻井管保持稳定在同一直线上时，先用点焊施工方法临时固定，再沿两管环形接缝处密封焊接，焊缝要求光滑均匀，不得存有气孔、焊瘤、焊包等现象。上下井管之间的焊缝连接必须彻底焊住，不能只采用点焊法，必须全焊。

（6）扶正器安装施工：每个井孔内设置有五组扶正器，分别放置在孔深为65m、75m、85m、95m、105m处，扶正器高130～150mm，宽100～120mm。扶正器采用扁铁制作，外环直径必须大于设计孔径；扶正器应充分焊接牢靠，而且必须采用连续全焊的方法进行焊接施工，不能只采用点焊法进行。

（7）悬吊井管：待全部井管焊接施工结束后，为确保井管在井孔内保持足够的垂直度，应将井管先临时悬吊在井孔中，井管底部与井孔底面之间应至少预留30 cm左右的距离。需要指出的是，在井管全部焊接施工完成并悬吊于井孔时，应再次复测井管在井孔中的实际长度，并将其与设计要求的尺寸规格进行比较，误差过大时应及时调整处理。

4 滤料回填

（1）正式开始滤料回填施工前，应再次检查滤料质量是否符合设计要求，不满足要求的滤料不能采用。

（2）滤料回填应采取人工回填方式，沿井管与井孔之间的环形间隙均匀慢速回填密实，严禁使用大桶、斗车等器物直接向井内倾倒。

（3）回填施工过程中应认真做好回填记录，以2m3为一个单位为宜，每回填完2m3滤料后测量一次滤料的上升高度。回填滤料时，当某个单位内的滤料回填后上升高度严重超过预计高度，说明回填的滤料不够密实，应及时加密处理；当回填后的滤料检测上升高度没有达到预计深度时，应记录下此时滤料的具体上升高度，并分析其可能原因后，再进行下一单位的回填施工，依次循环。滤料回填施工应一次性延续完成至井口，中间无特殊情况不得中断，回填记录应在施工现场实时记录，不得追记补记。

5 洗井

（1）开始洗井前，应先将孔内泥浆充分抽清后，再用活塞洗井。

（2）洗井过程中，应以活塞洗井法为主，抽桶、孔压机等设备仅在清理孔内残渣时采用，孔压机洗井时间不应少于6台班，当水清沙净，孔内沉淀厚度小于0.5m时可结束。

（3）洗井过程中应采用专用的洗井活塞进行施工，活塞胶皮外径一般以小于井管内径5～8mm为宜；洗井施工过程中，应定时检查活塞胶皮的外缘磨损情况，当活塞外径被严重磨损时应及时更换活塞胶皮，以确保洗井效果的彻底性。

（4）活塞洗井应遵循由上至下的原则，在花管上每6m长度可作为一个洗井区段逐段清洗，每冲洗干净一段后，及时采用抽桶或孔压机清理干净孔内残渣。采用活塞洗井时，向上拉升活塞的速度应控制在1m／s左右，以确保活塞洗井充分干净，每段均应达到水清砂净的效果［2］。

（5）在洗井过程中的各个阶段和环节，均应详细做好洗井记录，内容主要包括泥浆清理，活塞胶皮更换，在各个区段的开始时刻和结束时刻；采用孔压机或木桶清孔时，其开始时刻、结束时刻也应实时记录。应注意在施工现场每个环节的记录都应具体指出开始和结束的时间，不得补记和追记。

6 试验抽水

试验抽水采用的水泵应与机井设计流量保持相同，并详细做好抽水试验记录，内容主要包括开始抽水时机井内的静水位埋深、开始抽水时间和结束时间、实测出水流量以及水泵型号，抽水每隔60m i n测量一次并记录动水位以及停止抽水时的机井动水位等［3］。

7 结 语

机井施工是隐蔽工程，应对施工过程的各个阶段，应对其施工质量进行严格管理和控制，现场监理人员应根据项目施工的实际情况对施工单位提供的记录资料进行严格核查，并按SL256－2000规范验收要求进行现场取样检测，如井水含砂量应控制在1／20000范围内，井底沉淀物厚度应小于井深的5／1000，管井轴线垂直度偏差不超过1%等。

［1］洪亮 .农用机井施工技术要点浅析［J］.节水灌溉，2005，1

［2］柳伟口，徐金洲，李国兴 .浅谈机井施工质量控制［J］.河南水利，2005，2

［3］供水管井技术规范（G B 50296－99）［S］