第九章 水文钻探与成井工艺

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1、工程钻探主讲人：杜振川工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述一、水文水井钻探的目的及分类为了获得水文地质资料和开发地下水所进行的钻探工作，通称水文水井钻探。根据钻探的目的，有些孔为了获取水文地质资料，这样的钻孔称水文地质孔或水文勘探孔，简称水文孔。而另一些直径大的井，目的是为工农业供水，这样的井叫做供水井。因此，水文水井钻探可以分为水文钻探和水井钻探。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述一、水文水井钻探的目的及分类1、水文钻探水文钻探是以查明地下水的埋藏条件，运动规律，水质、水量以及水温等水文地质规律为目的的。达到普查、勘探地下水的储量，为合理的开发利用、

2、保护或补给地下水提供所需的资料。以所处的水文地质勘探阶段、性质的不同，水文孔又分为以下几类：工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述一、水文水井钻探的目的及分类1、水文钻探1）水文地质普查孔（简称水文地质孔）主要是获取地层情况，如地层的岩性、结构、地质构造和含水层的埋藏深度、厚度、性质等。一般用于未进行过水文地质工作的地区。通常采用常规的口径，进行取心钻探，满足钻探工程的六项指标——岩心采取率、校正孔深、孔斜、简易水文观测、原始记录和封孔等。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述一、水文水井钻探的目的及分类1、水文钻探2）水文地质勘探孔（简称勘探孔）在普查后已

3、初步掌握地层、构造等情况的基础上，着重了解地下水的水量、水位、水质、水温等情况。为合理开发地下水及正确评价地下水而进行的工作，这就需要分层观测，分层抽试，单、群孔抽水等，借以达到正确划分含水层的组、段，地下水流向，补给关系，地下水下降漏斗等。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述一、水文水井钻探的目的及分类1、水文钻探3）探采结合孔在取得水文地质资料的基础上，为了合理开发地下水，进一步了解水文地质情况，同时考虑工农业急需，将已取得资料的孔（或取得部分资料）移交生产部门使用，作为开发井，同时在开采生产中进而取得地下水的资料。这样的孔既要满足收集水文地质资料的要求又要满足开采

4、生产对水质、水量、卫生以及永久开采的要求。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述一、水文水井钻探的目的及分类2、水井钻探为了供水的需要而进行的钻凿管井的钻探工程称水井钻探。水井钻探所形成的孔径大，因此称井。下井管专为供水的井称供水管井。随着大气水、地表水、地下水的“三水”统管工作的发展，水井钻探已超出了供水范围，它与地下水的补给、污水的排除、城市地面沉降与回升等工程联系起来了。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述二、水文、水井钻探的特点水文、水井钻探的特点，概括为：1）地层复杂—水文、水井钻探大多工作在第四纪的卵砾层、砂层、粘土层或基岩裂隙层。这些地层给钻

5、探工作带来的问题是塌坍、漏失和不易取芯等。故称为“复杂地层”，即发生事故多，效率低，钻进和采芯都困难的地层。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述二、水文、水井钻探的特点水文、水井钻探的特点，概括为：2）钻孔结构复杂—由于要获得分层水文地质资料，就要求切断各含水层之间的水力联系。因此，下入套管的层次多；钻孔直径大；止水要求严格；井身结构复杂。3)钻进方法多—由于地层复杂，即使在一个钻孔中，往往会遇到迥然不同的几种地层，因此，使用多种钻进方法。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述二、水文、水井钻探的特点水文、水井钻探的特点，概括为：4）设备型式多—由于钻进方

6、法多，要求钻进设备与之相适应。因此，当前水文地质水井钻探所用的设备类型繁多。5）劳动强度大—由于水文地质水井钻探孔径大，破碎岩屑多；因此，给钻探工人增加了劳动强度。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述三、水文与水井的钻孔结构水文钻孔设计包括：开孔直径、终孔直径、钻孔深度、中间套管的层次结构和深度、过滤器的类型和规格、止水方法和抽水试验、钻进工艺和成井方法等内容。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述三、水文与水井的钻孔结构1、水文孔下入孔内套管的类型下入孔内的套管类型综合起来有五种：孔口管1；导向管2；开采管3；过滤管4；为了能使钻进顺利进行而下的套管称技

7、术套管5。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述三、水文与水井的钻孔结构1、水文孔下入孔内套管的类型孔口管1是供加固孔口而用的，孔口管所下的深度，依上部岩石稳定情况而定，一般为2-3米。管外空隙用水泥浆浇注或用粘土固结。工程钻探学课件第九章水文水井钻探与成井工艺第一节概述三、水文与水井的钻孔结构1、水文孔下入孔内套管的类型导向管2除了保证钻孔垂直以外，还要封闭上部无用的含水层，或防止不稳定的松散岩石层发生漏失，在钻进下部岩层时约束