在沿海球石地段钻探海水井技术要求很高,如果铁管内的球石已满影响施工

中国水产门户网报道当冬季来临,海水温度低于15℃时,海参育苗企业即要烧锅炉取暖,保证育苗室温度。通常情况下,以2000平方米水体育苗企业为例,除购置锅炉、管道、散热片外,仅燃煤一项年约需7万元,大大的增加了企业投资成本。为减少开支,山东省长岛县近年来尝试用钻海水井,提取海水井中的近似恒温海水直接供给育苗池(一眼70米~80米深的海水井配套后一次性投资约8万元),经过两年的实践证明是一条可行之路。但是,在沿海球石地段钻探海水井技术要求很高,山东省长岛县水利局机井队根据近些年来在长岛球石地段钻探成功的数十眼海水井的经验中总结出一套行之有效的处理方法。
一、海水井井位的确定
由于育苗企业需用的海水量很大,且要求水质无污染、水温恒定,故海水井井位的确定很关键,一般采用定井准确率高的电测法选定井位。电测法找水工作中使用的仪器是北京地质仪器厂生产的DWJ-1A型微机激电仪,性能良好。
二、球石地段施钻技术处理
沿海滩涂地段地下结构复杂,多为直径3毫米~100毫米大小不等的石英岩球石,并且80%的球石在海平面以下且浸泡在海水中,渤海沿海球石层厚度一般为7米。这类复杂地段凿井,采用常规钻探方法是行不通的,很难成井。究其原因:人工挖球石难度很大,因为下挖1.5米就出海水,当海水水深超过0.5米时,人力就无法施工。若用钻机直接钻进,由于漏水严重,球石滑动性大,且球石夹杂的细面沙层会随水流出,造成塌方事故。用水泥管沉井法施工,会因球石大小不等、海水水位过高,使得人工沉降而达不到目的。解决球石地段施钻困难的处理方法有两种:一是压管旋转法;二是开挖沉管法。
1.压管旋转法施工
首先准备好以下材料:长1米、管壁厚3毫米~4毫米、直径500毫米的铁管7节在第一节铁管的下端用铁锯割一个深100毫米、45°角的人字刃角,其作用是转动铁管下沉时方便省力,在每节铁管上端对称割两个深80毫米、宽40毫米的槽。截出长550毫米、宽80毫米的槽钢一段,在其正中焊一个直径89毫米、长150毫米的钻杆接头。在槽钢另一面焊接一个支撑铁管的钢筋撑,直径6毫米的钢筋撑长1米,其作用是控制铁管在下沉过程中不发生横向位移,保持其垂直度。
压管旋转法操作程序:在定好的海水井井位处支起井架,用卷扬机吊起第一节铁管,放入钻机转盘内;吊起主钻杆,把做好的槽钢从钻杆接头处和主钻杆连接牢固,再旋放到转盘内的铁管上端割开的槽内,使钢筋紧贴铁管内壁,开动钻机,利用主钻杆的压力和旋转力把铁管压进球石层内,然后提出主钻杆和槽钢,下入第二节铁管,两节铁管间用电焊焊接密实,再按照同样的方法依次施工。如果铁管内的球石已满影响施工,可用钢丝捞石块器或者捞沙筒把管内球石和沙全部捞出,再施工压入,直至钻头能钻进为止。穿过球石层后,另换钻头,按照正常地段钻凿机井直到设计深度。这种施工方法的优点:一是铁管旋转法由于铁管所受压力、旋转力比较平衡,铁管下沉基本垂直;二是可防止球石层坍塌;三是施工操作简单,成井率高达100%。
2.开挖下管法
在井位处若地形宽敞,也可用挖掘机采挖石球,开挖尺寸为上口15米见方,深度为球石层厚度,下口1米见方的大坑,边挖边用水泵排水。根据坑的深度,做一个铁皮套管或水泥管,垂直下入,然后用球石埋好,找平,支起井架进行正常钻进施工。
在沿海球石地段等复杂地形处钻凿机井,采用压管旋转法施工技术,目前是惟一可行的办法,它克服了石球层易坍塌的困难,成井率高达100%,以较少的投资换取了很大的经济效益,为海岛海参育苗企业节省了大量资金。

中国水产门户网报道当冬季来临,海水温度低于15℃时,海参育苗企业即要烧锅炉取暖,保证育苗室温度。通常情况下,以2000平方米水体育苗企业为例,除购置锅炉、管道、散热片外,仅燃煤一项年约需7万元,大大的增加了企业投资成本。为减少开支,山东省长岛县近年来尝试用钻海水井,提取海水井中的近似恒温海水直接供给育苗池(一眼70米~80米深的海水井配套后一次性投资约8万元),经过两年的实践证明是一条可行之路。但是,在沿海球石地段钻探海水井技术要求很高,山东省长岛县水利局机井队根据近些年来在长岛球石地段钻探成功的数十眼海水井的经验中总结出一套行之有效的处理方法。
一、海水井井位的确定
由于育苗企业需用的海水量很大,且要求水质无污染、水温恒定,故海水井井位的确定很关键,一般采用定井准确率高的电测法选定井位。电测法找水工作中使用的仪器是北京地质仪器厂生产的DWJ-1A型微机激电仪,性能良好。
二、球石地段施钻技术处理
沿海滩涂地段地下结构复杂,多为直径3毫米~100毫米大小不等的石英岩球石,并且80%的球石在海平面以下且浸泡在海水中,渤海沿海球石层厚度一般为7米。这类复杂地段凿井,采用常规钻探方法是行不通的,很难成井。究其原因:人工挖球石难度很大,因为下挖1.5米就出海水,当海水水深超过0.5米时,人力就无法施工。若用钻机直接钻进,由于漏水严重,球石滑动性大,且球石夹杂的细面沙层会随水流出,造成塌方事故。用水泥管沉井法施工,会因球石大小不等、海水水位过高,使得人工沉降而达不到目的。解决球石地段施钻困难的处理方法有两种:一是压管旋转法;二是开挖沉管法。
1.压管旋转法施工
首先准备好以下材料:长1米、管壁厚3毫米~4毫米、直径500毫米的铁管7节在第一节铁管的下端用铁锯割一个深100毫米、45°角的人字刃角,其作用是转动铁管下沉时方便省力,在每节铁管上端对称割两个深80毫米、宽40毫米的槽。截出长550毫米、宽80毫米的槽钢一段,在其正中焊一个直径89毫米、长150毫米的钻杆接头。在槽钢另一面焊接一个支撑铁管的钢筋撑,直径6毫米的钢筋撑长1米,其作用是控制铁管在下沉过程中不发生横向位移,保持其垂直度。
压管旋转法操作程序:在定好的海水井井位处支起井架,用卷扬机吊起第一节铁管,放入钻机转盘内;吊起主钻杆,把做好的槽钢从钻杆接头处和主钻杆连接牢固,再旋放到转盘内的铁管上端割开的槽内,使钢筋紧贴铁管内壁,开动钻机,利用主钻杆的压力和旋转力把铁管压进球石层内,然后提出主钻杆和槽钢,下入第二节铁管,两节铁管间用电焊焊接密实,再按照同样的方法依次施工。如果铁管内的球石已满影响施工,可用钢丝捞石块器或者捞沙筒把管内球石和沙全部捞出,再施工压入,直至钻头能钻进为止。穿过球石层后,另换钻头,按照正常地段钻凿机井直到设计深度。这种施工方法的优点:一是铁管旋转法由于铁管所受压力、旋转力比较平衡,铁管下沉基本垂直;二是可防止球石层坍塌;三是施工操作简单,成井率高达100%。
2.开挖下管法
在井位处若地形宽敞,也可用挖掘机采挖石球,开挖尺寸为上口15米见方,深度为球石层厚度,下口1米见方的大坑,边挖边用水泵排水。根据坑的深度,做一个铁皮套管或水泥管,垂直下入,然后用球石埋好,找平,支起井架进行正常钻进施工。
在沿海球石地段等复杂地形处钻凿机井,采用压管旋转法施工技术,目前是惟一可行的办法,它克服了石球层易坍塌的困难,成井率高达100%,以较少的投资换取了很大的经济效益,为海岛海参育苗企业节省了大量资金。