中央空调水源热泵空调井施工技术
第九章空调井施工要则
一、工程实践中采取以下措施
1、井深及井的数量的设计：通过取得当地的水文地质资料、水温、水量、
井深能满足水源热泵中央空调对地下水的使用要求。从井柱状图中可以得出：工程所在地需打井的深度，水井的单井出水量。根据负荷计算，本工程所需的冷却水的最大用水量，故得出应设置出水井和回灌井的数量。
根据现场场地和当地地质条件来确定井与井的距离。
2、井管：井管常见的有两种：钢管和水泥管。
水泥管：采用?360 mm或?380 mm的水泥管（每根长度为4m），连接方法为焊接，滤水管（花管）采用?360 m或?380 m缠丝水泥花管和不缠丝水泥花管。
井管附件：沉淀管为井管最下端的锥形管（作用是找孔中心、易生根、沉淀杂质）、水泥管下方成锥形，钢管下方自制锥形，在锥形侧壁上开微孔。
扶正器（作用是校正其垂直，防止破坏井壁）。
水泥管要看外观有无砂眼，不能发褐色，发褐色是因为没有干透，放在井中易出问题。
钢管：桥式滤水管（花管）：每根平均长度为 3.1 米
螺旋钢管：每根长度为12 米，可根据地层状况截开，但应尽量减少焊接点。
桥式滤水管主要是要求桥高，常用的桥高一般小于3mm,根据实际情况符合要求。
3、回灌量设计：一般采用自然回灌的方法，能切实保证井水全部回灌。
4、使用寿命设计：水井越用越活，因此出水井工艺主要解决井水含沙量问题，而回水井不但考虑回灌也要考虑淤积和堵塞，针对这一问题，就使水井兼
具出回两种功能（供回水井相互倒换，也就是倒井），从而在运行过程中实现自动洗井；另外井管采用钢管、滤水管用桥式滤水管、滤网采用80至150 目钢网；这样水井寿命一般可达到30 年以上。
5、防泥沙、防塌陷设计：出现泥沙主要原因是水泥管井透水孔太大，机械清洗时将滤网拉破，另一种原因是所用滤网或棕皮自然破损。农田灌溉井使用时间很短，问题不大。空调用水井是连续性的，水井至少每两年要保养一次，水泥管井的所用机械活塞清洗，极易造成滤网破损。滤网破损大量泥沙流出，无法使用。井管采用钢管，滤网采用80目-150 目尼龙网两层和80-150目钢网一层，不会出现以上问题。
6、水质净化设计：因井水要经过机组提供能量，为防止堵塞和腐蚀，井管要采用钢管，滤水管采用桥式滤水管，采用80-150 目尼龙网两层和80-150目钢网一层，同时加装旋流除砂87
器和电子水处理仪，通过物理方式保证水质；同时在水井上部采用井盖密封确保人物的通行。
水源热泵系统对井水的要求：水量，水温，水质，含砂量。
井分为深水井和浅水井，深水井大于200m和浅水井小于200m。钻孔直径一般为?600 mm。
打井时，成孔越深越小，防止塌井。
二、成井工艺流程
打井（打井2?5米开始造浆护壁）一一井打完（顶角偏斜的递增速度不得超过1°?1.5°，井最低留沉淀层1m――破壁一一第一次冲孔换浆（冲孔排渣、调整泥浆性能）——电测井——排列井管（花管包滤布）——通井破壁——第二次冲孔换浆（下管前冲孔排渣、调整泥浆性能）一一下井管（注意：下管
时要垂直，焊口要做好）一一投滤料（均匀投放，下滤料时四周填均匀）一一第一时间抽清（冲孔换浆）―――如果滤料下沉再投滤料――空压机或活塞洗井― —下潜水泵和泵管一一红粘土球封井（从井口封至静水位上5米左右）用清水充满，后填红粘土，做严实，实落均匀，不形成大的空隙
抽水试验——井帽制作——井室制作——验收
1、打井：
钻孔结构：0600孔径，一径到底。
成井用的钻机分为冲击钻和回旋钻，卵石层和基岩层用冲击钻，井的深度和砂层、粉砂层适合用回旋钻。
打井时用钻头有两种方法：先下小钻头450-500mm打井，打到50m或
70M 时（根据实际情况确定米数）再换大钻头530mm——550mm 进行二次扩井，达到要求。
孔身结构：孔径达到设计要求，孔身无过大的超径或缩径，孔深误差小于
1 %0。
孔身质量要求：同径钻具通孔时应畅通无阻。孔身园整，不出现螺旋孔身。孔斜满足设计要求和国家规定，无弯。
钻井注意事项：
根据地层情况合理掌握钻进参数，禁止盲目加压。
精心操作，送钻均匀，操作者应注意观察钻压仪，避免钻压忽大忽小和人为的间断加压。
钻进过程中操作者应注意观察下列情况：钻压仪和泵压表；进尺快慢是否正常；是否跳钻、蹩车、蹩泵；泥浆排量和岩屑上返情况；泥浆性能变化和消耗渗漏情况；转盘运转和扭矩大小变化情况；电机运转声音、电流大小、皮带跳动情况；设备运转是否正常。发现异常
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情况应立即上提钻具并及时采取相应措施。
禁止加压启动转盘，避免损坏钻头和扭断钻具。
任何情况下钻具都不得在孔内静置，因故停止钻进时应指派专人活动钻
具，上下活动钻具应大于 2 米，并且原悬重不变，回转钻具超过10 圈。
成井过程中的护壁
冲击机：泥浆是靠捞桶捞出来的。
回旋钻：通过泥浆泵将泥浆抽上来，沙沉在泥浆池底，泥浆在上方，又返回井
中护壁。
红土造浆护壁，泥浆粘度：18?20S,泥浆比重：1.10?1.15。
2、泥浆：
打井（打井2——5 米开始造浆护壁），过了卵石层到粘土层时，可用井内泥浆护壁。
坚持回灌钻孔，任何情况下都要保持泥浆充满钻孔。
钻进过程中要始终保持泥浆性能达到设计要求，保持足够的泵压泵量，保持孔底干净。
用泥浆护壁，防止井塌，也可以用井壁桶来护壁。
泥浆工艺
（ 1 ）、泥浆性能指标设计
比重： 1.10?1.15粘度：20?22S
失水量：小于20mL/30min 含砂量：小于1%
PH值：8?9胶体率：大于97%
（2）、泥浆配制
开钻前配制15?20m3 泥浆。将粘土粉和清水混合搅拌、加入纯碱（纯碱
加量为粘土粉重量的4%左右）搅拌成基浆，之后再加入适量CMC控制失水, 使泥浆性能达到设计要求。通常使用的泥浆处理剂和加量：
CMC: 0.1?0.2%,烧碱：0.1%左右。钻进中利用地层自然造浆，加清水加
处理剂进行调整。
（3）、泥浆的日常维护与管理
每班测量 2 次泥浆性能,并做好记录。发现泥浆性能变坏时应及时进行调整,避
免泥浆性能时好时坏大起大落。日常维护处理均应在钻进过程中在循环槽内进
行,缓慢加入清水和处理剂
溶液,边循环边调整泥浆性能,以保证地表和孔内泥浆同步调整。
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勤维护处理、勤捞渣、定期清理沉淀池,保持泥浆净化。机台应建立健全泥浆管理组织和规章制度,泥浆处理剂、测试仪器和有关
设备的使用保管维护工作应指定专人负责。
3、破壁：井打至要求深度后第一次破壁换浆,其作用是将井壁的护浆层去掉,破壁后要进行换浆,将浆换清。
通孔与刷孔（破壁）
物探测井结束后即可下钻通孔。采用原钻具进行分级通孔。
通孔结束后下刷孔器刷孔,刷孔器长度应大于 5 米,钢丝绳长度比钻孔孔
径大30-50mm。
刷孔段从静水位置至孔底。刷孔速度控制在15-20m/h,每单根反复刷2次
刷孔时必须开泵并回转钻具。刷孔结束后起钻时应再次校正孔深。
钻井至设计井深后即应冲孔排渣,待孔内渣子彻底排净后,再逐渐调整泥
浆性能达到如下要求：
比重：小于 1.13粘度：19?20S
失水：小于20mL/30min 含沙量：小于1%
泥浆性能达到要求后再循环一周即可起钻，进行物探测井。起钻时校正孔
深并做好记录。
4、第一次换浆：将新水注入换浆，浆换清为止，钻头干后不带泥，其作用
是为了电测井。
5、电测井：出柱状图。
6、通井破壁：
7、第二次冲孔换浆：其作用是浆换清，防止井管堵，是为了下井管。下管前冲
孔排渣、调浆刷孔至孔底后先进行冲孔排渣，待孔内渣子彻底排净后再调整泥浆性能，
渣子未排净之前不可调稀泥浆。
调浆不可过急，应缓慢加入清水（必要时适当加处理剂）使泥浆性能达到
如下要求：比重：小于 1.13粘度：19S
失水量：小于20mL/30min 含砂量：小于1%
PH 值：8-9
泥浆性能达到要求后再循环一周即可起钻。
8、下井管：采用360mm 或380mm 的水泥管或325mm 的钢管一径到底，
含水层处下滤水管，90
其它处下实管。根据经验井中花管的数量一般不少于井深的1/3。
井管连接采用焊接（焊2?3遍），安装采用一次起吊法，水平仪和角尺校
垂直，要求焊接工艺好，井管垂直。
滤水管上的滤布建议用80至150目左右缠绕2?3层，要根据当地的实际
情况确定滤布的目数和层数。
下管
做好下管前的一切准备工作：成井材料检查、设备仪表专用工具的检查、清理场地、按成井方案排管、劳动组织人员分工等等。
下管方法：一次提吊下管。
确保井管连接垂直（采用吊线法两个方向吊线）和焊接质量，焊缝无夹渣、砂眼等缺陷、焊接牢固、不渗水。
冲孔器内的反丝接头应焊接牢固、端正、与外管同轴度好。
滤水管段包80-150 目尼龙网两层，再用竹片捆扎，防止滤网脱落。滤水管井段每间隔20~25m安装一组扶正器，扶正器高度75mm左右。适当控制下管速度，注意观察管内管外液面。
下管过程中应精心操作、密切配合，严防工具和其他异物落入井内。
井管必须坐至孔底不得悬空，坐至孔底压力2t 左右。回旋钻应有的程序：冲击钻没有此项功能下管后冲孔换浆：下管后即可下入冲孔钻具，下钻时钻杆应上紧。开泵前应全面检修泥浆泵确保一次开泵成功。
开泵后先用原来的泥浆循环一周，待泵压和泥浆循环正常之后边加清水边排浆，使泥浆逐渐变稀。注意加清水和排浆都要跟上，不可拖延太久或间断，换浆时间控制在 5 小时左右。
换浆时中途不得停泵，直至填砾结束。若因特殊原因非停泵不可时，应及时关闭高压管线上的阀门。
换浆终了应达到如下要求：泥浆比重小于 1.04米，粘度15-16S,泥浆流态彻底变为紊流，自孔内有适量砂子冲出来。
9、填砾（投滤料，滤料型号为2~ 4 目）
1 、冲击钻：
滤料常见的有两种：石英砂和河石。
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滤料常用的有石英砂，用滤料为1~ 4 mm （如果地层情况特殊可做调整）。均匀投放，下滤料时四周填均匀，不能形成空隙。不能一边下，一边下容易使井管下偏或断裂，下滤料时边下料边冲洗，杂质冲走。
2、回旋钻