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            地熱打井

            地熱井施工程序

              地熱鉆井是地熱資源開發的重要環節, 又是與地熱資源勘查、開采權的取得緊密相關, 目前通行的作法遵循下列程序:

            序號

            程序

            1

            向行政主管部門申報地熱資源勘查許可證;

            2

            委托地質勘查單位進行地熱源勘查并編制提出可行性論證報告;

            3

            上報主管部門組織專家評審論證報告并提出評審意見;

            4

            申報行政主管部門鉆地熱井許可證(附: 可行性報告及評審意見、鉆井設計等必須材料);

            5

            委托鉆井施工單位;

            6

            委托鉆井施工質量監理單位;

            7

            鉆井施工開工儀式與現場技術交底;

            8

            鉆井地質編錄與地球物理測井;

            9

            鉆井井管(井口管、表層管、井壁管或濾水管)下入與固井;

            10

            鉆井洗井與井產能測試;

            11

            編寫并提交完井報告, 內含地質、鉆井施工及質量監理三部份;

            12

            地熱鉆井成井質量現場驗收。

            ·地熱鉆井施工關鍵環節

              地熱鉆井能否取得成功必須在一份好的可行性論證報告為依據所編制的地質設計指導下, 正確的組織鉆井施工, 并把握好以下幾點:

            a. 鉆機設備選型應留有加深鉆進深度的余地;

            b. 盡可能保持鉆井的垂直,以降低井內事故和井壁管受磨損;

            c. 準確的鉆井地質編錄, 正確地進行地質分層, 依據鉆井中的地質變化對可能出現的問題作出判斷并找出對策; 及時修改完善地質設計;

            d. 保持合理的井身結構并嚴格的固井: 表層管口徑及下入深度應充分考慮取水設備口徑和下入深度的需要; 井壁管應下入熱儲一定深度并嚴格封閉熱儲頂板上部各層位; 盡可能做到3 徑或4徑至孔底;

            e. 嚴格使用沖洗液鉆進, 熱儲層內鉆進嚴禁使用稠泥漿;

            f. 及時進行地球物理測井:下入表層管、井壁管前及達到設計深度時均應測井,以結合地質編錄進行地質分層、了解地層溫度變化和熱儲的滲透性、含水性特征,指導鉆井施工;

            g. 搞好洗井與產能測試鉆井完工應及時進行洗井和產能測試, 嚴禁停滯時間過長, 洗井應針對熱儲地層特征、鉆井深度、使用泥漿性質和稠度采用不同的方法; 產能測試應滿足規范的要求。

            ·地熱井(水井)工程項目質量管理

            摘要:地熱井(水井)工程作為建設工程的一種,它具有投資大、風險高、地質條件變化多、隱蔽工程多、設計變更多等特點。工程質量缺陷很難在以后質量檢查中發現和進行處理修復。為了便于地熱井(水井)工程質量管理和質量控制,作者根據地熱井(水井)工程的特點,進行了分部、分項工程的劃分,設置了工序質量的質量控制點,為工程質量管理、控制、檢查及評定奠定了基礎。
            關鍵詞:地熱井(水井) 工程質量管理 分部、分項工程 質量控制點
              隨著全球能源和水資源的危機,人類生活、生產活動對自然環境的破壞,人類生存和可持續發展所依賴的自然資源正面臨污染、破壞、枯竭的危險境地。全球各國在協同保護自然環境的同時,也在向地球深部探求地熱能源和水資源,鉆井深度越來越大,一般井深皆達數千米,總投資費用數百萬至千萬元,任何風險和失誤都將給國家、企事業單位造成重大經濟損失。鉆井工程作為建設工程的一類,其工程項目管理較其它建設工程行業落后,為提高鉆井工程施工項目管理水平,促進項目管理的科學化、規范化和法制化,適應市場經濟發展的需要,鉆井工程應采用《建設工程項目管理規范》(GB/T50326—2001),推行項目管理體制,提高鉆井工程項目管理質量。
              1 地熱井(水井)施工工藝流程
              地熱井(水井)施工可分為開工準備階段、鉆探階段、洗井階段、抽水試驗階段和供水建設階段,工藝流程見流程圖。
              2 地熱井(水井)工程的劃分
              2.1劃分的目的
              一項建井工程從施工準備工作開始到竣工交付使用,要經過若干工序、若干工種的配合施工。工程質量的優劣,取決于各個施工工序、各工種的管理水平和操作質量。因此,為了便于質量管理和質量控制,針對地熱井(水井)工程工藝流程特點,將一個水源地工程項目劃分若干個以單井為單位的單位工程,一個單位工程劃分若干個分部工程和分項工程。分項工程是質量管理和評定的基礎,是由若干施工工序構成的,是工程質量管理的基本單元。分部工程是一個中間環節,由若干分項工程所構成,其質量是綜合分項工程質量綜合評定的。單位工程是指一個能獨立形成生產和使用的單井,由若干分部工程構成,其質量是綜合分部工程質量綜合評定的。通過層層控制、檢查、評定工序質量、分項工程質量、分部工程質量,最終確保單井單位工程質量符合質量要求。
              2.2地熱井(水井)工程分項、分部工程的劃分
              分項、分部工程劃分見表1。

            1 地熱井(水井)分項、分部工程的劃分

            序號

            分部工程

            分項工程

            1

            鉆井

            鉆機安裝,鉆探,鉆頭、鉆具,鉆井液,地質錄井,物探測井,下管,填礫,固井(止水),井管,粘土粉,濾料,焊接,水泥等

            2

            洗井

            活塞洗井,壓風機洗井,化學藥劑洗井,酸化洗井,二氧化碳洗井,水泵抽水洗井,水位觀測,水量觀測,水溫觀測等

            3

            抽水試驗

            水泵抽水,水位觀測,水量觀測,水溫觀測,含砂量觀測,水質檢驗、探孔等

            4

            泵房建設

            工程測量,地基,混凝土,構件安裝,防水,鋼筋,砌磚,焊接,地面,內外墻飾面,門窗安裝,井口處理等

            5

            供水設備安裝

            水泵,設備、材料,水泵下井,管線安裝,電器設備安裝,水處理設備安裝,供水調試等


              3 地熱井(水井)工程施工質量控制
              3.1工程質量的特點
              工程項目質量是指國家現行的有關法律、法規、技術標準、設計文件及工程合同中對工程的安全、使用、經濟、美觀等特征的綜合要求。一般建設工程質量的特點有:影響因素多、質量波動大、質量變異大、質量隱蔽性、終檢局限大。對于地熱井(水井)工程,其幾乎全部工程結構都位于地面以下,一旦井建成,目前的探測技術手段幾乎不能探明和處理施工中形成的質量缺陷,可以說鉆井過程幾乎全是隱蔽工程。而隱蔽工程的特點是一旦形成質量缺陷,不能在以后質量檢查中發現,一旦缺陷部位出現質量事故,將給工程質量處理造成巨大難度和損失,甚至導致井孔報廢。
              3.2工程質量控制階段劃分
              工程項目質量控制是為達到工程項目質量要求所采取的作業技術和活動。按施工的階段性施工階段質量控制可分為:事前控制、事中控制、事后控制(見表2)。一個鉆井工程,首先要建立質量控制組織,制定質量保證體系文件。由于鉆探產品的隱蔽性特點,項目人員要認真學習設計文件,深入了解地質構造條件,制定好施工方案方法。通過加強對施工過程的質量控制,確保鉆探產品的質量。由于地質條件的千變萬化,要加強鉆探過程中的觀察、測試及分析研究工作,適時、準確地進行設計變更和設計修改。鉆探最終產品的形成過程,也是對前階段產品產生不良影響及損壞的過程,要加強對中間產品的保護。通過竣工質量檢查、驗收及質量評定,最終控制鉆井產品的質量。
              3.3工序質量控制是工程質量控制的核心
              工程產品是經施工過程形成的,而施工過程是由一個個工序構成的,工序又是人、機械設備、材料、施工方法、作業環境綜合作用過程的結果,因此工序質量控制是工程質量的基礎和核心。工序質量控制在加強控制五大要素(4M1E、工序活動過程、工序產品質量的基礎上重點是設置工序活動質量控制點,進行預控。質量控制點是指為保證工序質量而確定的重點控制對象、關鍵部位或薄弱環節。質量控制點的選定原則是那些保證質量難度大的、對質量影響大的、發生質量問題時危害大的對象。地熱井(水井)工程質量控制點的設置見表3。

            2 地熱井(水井)施工階段質量控制

            事前控制

            施工準備質量控制

            質量控制系統組織,質量保證體系,項目人員,施工材料,施工方案方法,作業環境,施工機械設備

            設計文件會審,設計技術、安全交底

            審查開工申請、嚴把開工關

            事中控制

            施工過程質量控制

            工序控制,工序之間交接檢查,隱蔽工程質量控制

            中間產品質量檢查驗收與保護

            分部、分項工程質量評定

            設計變更與設計修改的審查

            事后控制

            竣工質量檢查驗收

            工程質量評定

            工程質量文件審核和建檔


              

            3 地熱井(水井)施工階段質量控制點設置

            分項工程

            質量控制點

            鉆機安裝

            基礎,鉆臺調平,繃繩

            鉆探

            鉆井液,測斜,鉆具長度校正

            物探測井

            測井方法選擇,測斜,測溫,地質解釋

            下管

            排管,管長丈量,下管方法,絲扣、焊接質量,井管通徑

            填礫

            濾料,填礫方法,填礫高度監控

            固井(止水)

            水泥,粘土球,固井壓力,初凝卸壓提鉆

            活塞洗井

            提升速度,洗井時間

            壓風機洗井

            風管深度,風量

            化學藥劑洗井

            藥液濃度,浸泡時間

            酸化洗井

            浸泡時間,鹽酸濃度,添加劑

            二氧化碳洗井

            二氧化碳用量,總氣閥壓力

            水泵抽水

            水位、水量、水溫觀測,含砂量觀測方法,計量器具

            水質檢驗

            取樣方法,檢驗單位

            探 孔

            鉆具丈量,井深誤差

            工程測量

            標高,軸線,基準點

            地基、基礎

            尺寸,標高,土質,承載力

            混凝土

            水泥、砂石質量,配合比,鋼筋品種規格,預埋件

            井口處理

            形狀尺寸,防異物入井

            水泵

            泵型選擇,泵管質量,鏍栓

            水處理設備安裝

            設備、材料選擇,工藝流程


              質量控制點施工質量的重點控制對象主要是:人的行為,物的狀態,材料的質量與性能,關鍵的操作,施工技術參數,施工順序,技術間歇,施工方法,新技術、新工藝、新材料的應用等。
              4 地熱井(水井)工程項目質量管理
              工程施工所執行的標準、規范、規程、條例等都是由人直接或間接參與制定和實施的,幾乎所有工程質量缺陷與事故歸根到底都是由人的因素引起的。項目管理組織不健全、責任分工不明確、技術人員配置不合理、人員責任心不強、行政領導人干預多等有關人的因素是直接產生工程質量問題的根源。地熱井(水井)工程投資大、風險高、地質條件變化多、隱蔽工程多、設計變更多,任何一個環節管理不完善而導致工程質量事故都將引起巨大的經濟損失,因此建立和健全工程項目管理體制是極為重要的。地熱井(水井)工程作為建設工程的一種,應嚴格執行《建設工程項目管理規范》(GB/T50326-2001),工程施工項目管理須實行項目經理責任制,施工現場要設立項目經理部,工程技術質量監控專人負責,實際、全面、合理地制定崗位(人)的責、權、利,做到權、責界線分明,出現問題追責有人負,獎罰與責任人明確掛鉤。施工實踐證明,實行項目經理責任制,降低了施工質量缺陷、事故率,提高了鉆井工程施工質量,取得了顯著的經濟效益。

            主要參考文獻
            1
            、《建設工程項目管理規范》(G/T50326-2001) 北京:中國建筑工業出版社(2002
            2
            、《工程建設質量控制》 北京:中國建筑工業出版社(1998
            3
            、《供水水文地質鉆探與鑿井操作規程》(CJJ13-87) 北京:中國建筑工業出版社(1987


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