某钻井井场钻前工程施工设计方案

某钻井井场钻前工程施工设计方案

摘要：本文主要论述了某钻井井场钻前工程的施工设计方案，该工程量主要包括井场道路设计、井场硬化、井架基础施工、降排水（污）、方井及集污池等。本文主要就这些工程的施工做了分析和设计。

关键词：钻前工程；井架基础；施工设计

一、工程概况

该工程所在地位于沙漠地区，但周围施工地质条件相对良好。根据钻机设施要求，除修建井场内钻机设备基础、排污池、方井等外，还需修建100m3放喷池1个。经业主方现场确定，井场占地面积为：82×42m（含水沟）。该工程区主要分布有上下两个地下含水层。上部含水层在5-20m，动态水位3-5m之间。周围居民用水使用压水井或提水井，水井深度一般5-8m。根据邻近场地水文地质环境分析判定：地下水及土对混凝土无腐蚀性，对钢筋具弱腐蚀性。根据区域地质及钻探资料，结合邻区工程地质调查分析：场地位于平原，场地内及周边1公里范围内无第四纪新构造运动痕迹，现状条件下处于稳定状态，场地内无影响场地稳定的其他不良地质作用，场地稳定，适宜建筑。按照井队设备基础图纸对地基的要求，结合场区地基土条件及邻井施工情况，井架基础可选择粉质粘土层作为基础持力层。由于该井未作岩土工程勘察，基础地基选择需视现场情况而定，必要时需作换填等技术处理。

二、工程技术要求

根据钻机基础图纸及相关规范，井场施工技术要求如下：

各基础必须建在抗压强度不小于0.15MPa的地层上；各种原材料必须具备产品合格证和质量保证方可使用。水泥应选用大于32.5级的普通硅酸盐水泥；所有基础垫层混凝土标号C10，基础混凝土标号C25；砌筑砂浆标号为M5以上；回填土采用分层压实，每层虚土不大于30cm，压实系数不小于0.93；

井场道路建设要求基本能满足钻井设备、运输车辆安全运输要求：

路面应满足最大荷载80t；道路路基宽度不小于4m，车道宽度不小于3.5m，并设置错车道；转弯半径不小于15m；涵洞顶部覆盖土的深度不小于0.5m；路肩标高低于外侧地面标高时应设置排水边沟。

三、工程施工设计

1．道路设计

本井场有水泥路通向井场边，无需新修或改建道路，由于水泥路与井场面有一定落差，入口处用毛条石铺设呈斜坡；另外，由于原道路错车道被井场占用，需在井场后侧还原一个错车道。

2.井场硬化设计

1）井场平整

拟建井场目前空地，紧邻公路，但3块地略有高差，最外侧空地落差约1m；井场平整前取表土0.3m厚堆放至井场外以便今后复耕使用，表土取好后利用挖土机进行平场，预计平场面积约为井场面积1/3,然后利用压路机分层碾压平整、密实。

2）场地硬化

场地按ZJ30钻机有效使用面积80m长*41m宽进行硬化（灌溉水沟因落差较大修筑在硬化层之上）；硬化区域为井场除基础区域及集污罐之外的所有部分，

硬化前填方区回填土需分层碾压密实，硬化采用30cm毛条石+20cm连砂石铺垫，并碾压密实平整；泥浆车道（30m*3.5m）毛条石硬化后浇注0.2m厚C20砼，防止压垮污水池。

3.设备基础设计

1）总体要求

（1）严格按照井队钻机图纸要求进行施工，所有设备基础均采用C25混凝土基础，钻机图纸基础厚度尺寸与设计不一致时，按设计执行（见图3及附图1）；

（2）钻机基础厚度1200mm，基础面高出井场面500mm；

（3）油罐基础厚为1200mm，基础面高出井场面700mm；

（4）泥浆泵基础厚为600mm，基础面高出井场面100mm；

（5）循环系统、水罐及发电房基础厚度为600mm，基础面高出井场面200mm；

（6）油罐、水罐、发电房等设备距井口不小于30m，油罐距发电房距离不小于20m；

（7）主基础地基承压力不小于0.15MPa，其它基础不小于0.12MPa，如地基承载力未达设计要求需进行特殊处理；

（8）所有基础设计未考虑地基处理和超深情况，如现场实际施工需要进行处理，增加工作量应及时上报业主方批准。

2）基础开挖

（1）当井场达到“三通一平”的条件后，施工方应提前24小时书面或口语通知甲方，组织相关单位、部门现场放线验收，签字，施工方并应做好放线记录；

（2）施工方根据指定的井位及钻机基础设计图和征地红线图，测放钻机基础四大角的定位轴线，然后施放循环系统及泵房等附属设备基础，同时根据现场的实际情况调整测放集污池的位置[1]。经业主方、设计方等单位检查复核，确认签证后方可进行基础挖方；

（3）基础挖至设计深度100mm-200mm时，必须进行人工拣底，以防扰动基础持力层，然后将基础线引入坑底，槽帮钉好水平控制桩；

（4）为便于后期井场复耕，所有基础挖方均转运至场外就近堆放。

3）混凝土工程

（1）混凝土垫层强度等级为C10，基础混凝土强度等级为C25；

（2）砂（卵）石含泥、块不得超标，卵（碎）石应级配良好，搅拌时严格按配合比称量，以保证混凝土达到强度、耐久性等方面要求；

（3）经设计方、业主方及施工方验槽合格后才能进行混凝土浇筑；若地基强度未达设计要求或存在不良地基，由设计单位补充设计地基处理方案；

（4）基础模板采用砖模，且砖模不占用混凝土尺寸。

（5）浇筑混凝土时先浇注100mm厚强度为C10的混凝土垫层封底，然后利用模板采用分层浇注，分层厚度50cm，混凝土连续浇注，振动棒插入下一层混凝土深度不小于10cm，振动棒应按顺序插入，平面插入间距约500mm，插入混凝土时采用快入慢拔；

（6）混凝土浇筑完成后，施工方应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求取试压块进行强度分析。

设计工程量见表1。

表1 设备基础工作量表

序号基础名称

挖方（m3）C25混凝土量（m3）C10垫层挖深（m）工程量（m3）基础厚度（m）工程量（m3）工程量（m3）

1 钻机主基础0.4 33.7 1.

2 101.2 8.4

2 泥浆泵基础0.2 20.7 0.6 62.2 10.4

3 发电机组基础0.1 3.

4 0.6 20.3 3.4

4 循环系统基础0.1 7.3 0.6 43.9 7.3

5 油罐基础0.2 1.5 1.2 9.2 0.8

6 水罐基础0.1 1.9 0.6 11.5 1.9

总计68.6 248.4 32.2

4.降排水（污）措施

1）临时降排水措施

基坑开挖完毕后，为防止施工期间地表水、地下水流（渗）入基坑，降低持力层的承载力或引起边坡坍塌，于基坑周边修建临时排水沟，解决地表水的渗入问题[2]；当基坑内渗水时，于基坑四周做导流明沟和集水坑，集中明排。

2）长期排水及排污措施

由于井场内有一条灌溉水渠需迁移到外侧，靠井场部分与井场环保沟一起修筑成双沟，其余部分只需内环沟。预计灌溉水沟（含内环沟）长82m，新修环保沟长160m；沟渠修筑如图1、图2。

图1 井场环保沟示意图

图2 井场环保沟、灌溉用沟示意图

排水沟周围应及早填土，要求均匀回填，分层夯实；主基础、循环系统基础、发电机基础、油罐基础打地坪，四周采用砖砌封闭，并设置300mm*300mm集污坑，以控制污染源。

5.方井及集污池设计

1）基坑开挖要求

根据结构物尺寸等将轴线控制桩、平面设计位置、基坑开挖边线等准确定位

在地面上，并经业主方确认后，采用挖掘机开挖基坑，人工修坡捡底（放坡根据场地实际调整）；若基坑出现明显渗水现象，为便于地表水和地下水的疏导，采用基坑明排，若遇地下水位高、水量丰富，池体可能被地下水破坏时，按环境保护第10条措施处理；为防止超挖和扰动持力层，当土方开挖至设计高度以上100mm-200mm左右，应根据高程水准测量结果改由人工进行修坡捡底，并且用打夯机将地基夯打密实，至设计规定的标高；要求坑底地基承载力≥设计标准，如开挖坑槽遇到流沙、淤泥等，应及时上报并进行处理。

2）回填土及其它要求

集污池土建施工完毕，其周围应及早填土，要求均匀回填，分层夯实，并达到设计规定的≥90%压实度要求，池顶覆土夯实不宜过重；回填土不能使用淤泥、垃圾、腐植土等土料，必须采用合格的粘土，砂性土等进行回填；砖砌块墙面应保持湿润、清洁、平整、坚实；施工温度应控制在5℃以上，40℃以下，否则要采取保温，降温措施，雨天施工时要做好防雨措施。

3）方井设计

该井需建方井1口，方井净尺寸为2.8m（长）×1.8m（宽）×2.0m（深），砌筑墙体为370mm墙，混凝土打底300mm，内表面抹砂浆20mm，四周填C10混凝土作防窜浆处理（图6）；如因施工工艺或遇特殊地质条件等可能造成负面质量影响，应按特殊处理方案处理。

参考文献

[1] 朱培峰.浅谈钻前施工现场标准化管理[J].价值工程,2011,30(9):247.

[2] 魏琨.浅析石油钻前工程中常见问题及改善措施[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(12).