專利名稱：砂卵石地層輻射井成井工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種成井工藝，具體涉及一種輻射井的成井工藝
背景技術：
輻射井是 由一口大直徑的集水井和自集水井內(nèi)的任一高程和水平方向向含水層打進具有一定長度的多層、數(shù)根至數(shù)十根水平輻射管所組成。集水井鉆孔直徑通常大于
3.5m，在粒徑大于200mm的砂卵石地層中鉆孔，采用目前國內(nèi)外常用的鉆機成孔比較困難。由于鉆孔直徑大，若采用回轉鉆機正循環(huán)鉆孔，泥漿泵的沖力很難將卵石懸浮，并使卵石隨泥漿上升溢出孔外，所以常用的方法為反循環(huán)鉆孔，即采用泥漿泵將被鉆頭攪松的砂卵石從鉆桿抽出，泥漿再循環(huán)流回孔中，由于鉆桿直徑限制，較大的卵石無法從鉆桿中排出，需單獨將這些較大卵石撈出，才能繼續(xù)鉆孔，鉆孔過程繁瑣。另外，目前國內(nèi)外對于砂卵石地層中的輻射井水平管施工主要采用頂進法，即采用千斤頂將濾水管頂入含水層中，但由于砂卵石地層對頂入的濾水管阻力較大，限制了濾水管的長度，一般不超過10m，而濾水管較短直接影響輻射井的出水量。國內(nèi)外的學者對輻射井出水量的研究做了大量的工作，取得了一定的成果，從現(xiàn)有的資料看，關于輻射井涌水量的計算公式有許多，大致可分為兩類一是經(jīng)驗公式，二是半理論半經(jīng)驗公式，但這些公式都沒有考慮到濾水管的管徑、開孔率、以及施工過程中地層排砂量對出水量的影響，不能準確刻畫輻射井出水量，導致無法準確地進行經(jīng)濟性分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種砂卵石地層輻射井成井工藝，其可以增加水平集水管的鋪設長度，加大輻射井的出水量。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術解決方案為一種砂卵石地層輻射井成井工藝，包括豎井施工及水平集水管施工，所述水平集水管施工過程包括以下步驟A、將帶鉆頭的第一根濾水管放入豎井壁上的預留孔內(nèi)，開動油缸和振沖器，油缸和振沖器帶動液壓水平鉆機將濾水管邊沖擊回轉邊推進，采用回轉振沖的方法進行鉆進，同時開動井內(nèi)排砂、排水泵；B、鉆進至設計深度后停止，將液壓水平鉆機退回，濾水管及鉆頭留在含水層中；C、封閉濾水管與預留孔之間的間隙；D、待濾水管中水清砂凈后，蓋好上蓋板，將濾水管封?。籈、吊液壓水平鉆機在其他預留孔內(nèi)以上述相同的方法施工，直至完成所有的水平集水管施工。本發(fā)明砂卵石地層輻射井成井工藝，其中，在進行豎井施工前，先根據(jù)公式(I)計算得到不同豎井深度、不同水平井外徑、不同水平管總長度所對應的不同含水量數(shù)值，對比至少兩組豎井深度、水平井外徑、水平管總長度的數(shù)值和出水量的對應關系及不同管徑濾水管的價格、不同長度濾水管的價格、不同深度的豎井的施工成本，取出水量/成本的比值較大的一組所對應的豎井深度、水平井外徑、水平管總長度，
權利要求
1.一種砂卵石地層輻射井成井工藝，包括豎井施工及水平集水管施工，其特征在于 所述水平集水管施工過程包括以下步驟 A、將帶鉆頭的第一根濾水管放入豎井壁上的預留孔內(nèi)，開動油缸和振沖器，油缸和振沖器帶動液壓水平鉆機將濾水管邊沖擊回轉邊推進，采用回轉振沖的方法進行鉆進，同時開動井內(nèi)排砂、排水泵； B、鉆進至設計深度后停止，將液壓水平鉆機退回，濾水管及鉆頭留在含水層中； C、封閉濾水管與預留孔之間的間隙； D、待濾水管中水清砂凈后，蓋好上蓋板，將濾水管封住； E、吊液壓水平鉆機在其他預留孔內(nèi)以上述相同的方法施工，直至完成所有的水平集水管施工。
2.如權利要求I所述的砂卵石地層輻射井成井工藝，其特征在于在進行豎井施工前，先根據(jù)公式(I)計算得到不同豎井深度、不同水平井外徑、不同水平管總長度所對應的不同含水量數(shù)值，對比至少兩組豎井深度、水平井外徑、水平管總長度的數(shù)值和出水量的對應關系及不同管徑濾水管的價格、不同長度濾水管的價格、不同深度的豎井的施工成本，取出水量/成本的比值較大的一組所對應的豎井深度、水平井外徑、水平管總長度，
3.如權利要求2所述的砂卵石地層輻射井成井工藝，其特征在于所述濾水管為鋼濾水管。
4.如權利要求3所述的砂卵石地層輻射井成井工藝，其特征在于在所述豎井施工過程中，采用反循環(huán)回轉鉆機施工，將反循環(huán)回轉鉆機固定在所鉆孔的周圍，所述反循環(huán)回轉鉆機的鉆頭為撈石鉆頭，撈石鉆頭包括進水管(1)，進水管(I)上端固定有接鉆桿法蘭(11)，下端固定有撈石桶(2)，撈石桶(2)為上端封閉下端開口的桶體，進水管(I)末端伸入撈石桶(2)內(nèi)，撈石桶(2)開口端內(nèi)壁設有若干根撈石棒(21)，各撈石棒(21)—端固定于撈石桶(2)桶壁上另一端伸向撈石桶(2)的軸心，并且各撈石棒(21)的長度小于撈石桶(2)內(nèi)壁的半徑，若干根撈石棒(21)沿撈石桶(2 )內(nèi)壁周向分布，進水管(I)上靠近接鉆桿法蘭(11)的位置處固定有若干根水平支撐板(3)，各水平支撐板(3)長度相等并且位于同一水平面內(nèi)，在水平支撐板(3)的外圍固定有圓形框架(4)，圓形框架(4)與撈石桶(2)之間固定有若干個斜支撐板(5 )，各斜支撐板(5 )外側及撈石桶(2 )的開口端端面上均固定有合金刀(6)。
5.如權利要求4所述的砂卵石地層輻射井成井工藝，其特征在于所述各鋼絲繩(21)所在平面與撈石桶(2)內(nèi)壁的夾角a小于90°。
6.如權利要求5所述的砂卵石地層輻射井成井工藝，其特征在于所述各鋼絲繩(21)所在平面與撈石桶(2)內(nèi)壁的夾角a為70°。
7.如權利要求6所述的砂卵石地層輻射井成井工藝，其特征在于所述各水平支撐板(3 )長度相等并且沿所述進水管(I)外壁周向均布。
8.如權利要求7所述的砂卵石地層輻射井成井工藝，其特征在于所述各合金刀(6)在斜支撐板(5)及撈石桶(2)上均勻分布。
9.如權利要求8所述的砂卵石地層輻射井成井工藝，其特征在于所述撈石棒(21)為具有彈性和剛度的鋼絲繩或鋼筋或窄鋼板。
全文摘要
一種砂卵石地層輻射井成井工藝，包括豎井施工及水平集水管施工，所述水平集水管施工過程包括以下步驟將帶鉆頭的第一根濾水管放入豎井壁上的預留孔內(nèi)，開動油缸和振沖器，油缸和振沖器帶動液壓水平鉆機將濾水管邊沖擊回轉邊推進，采用回轉振沖的方法進行鉆進，同時開動井內(nèi)排砂、排水泵；鉆進至設計深度后停止，將液壓水平鉆機退回，濾水管及鉆頭留在含水層中；封閉濾水管與預留孔之間的間隙；待濾水管中水清砂凈后，蓋好上蓋板，將濾水管封??；吊液壓水平鉆機在其他預留孔內(nèi)以上述相同的方法施工，直至完成所有的水平集水管施工。本發(fā)明成井工藝，可將較長的濾水管鉆入砂卵石地層，保證輻射井的出水量。
文檔編號E21B7/00GK102937001SQ201210484260
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權日2012年11月23日
發(fā)明者張治暉, 趙華, 鄧銘江, 裴建生, 張治昊, 陳霄 申請人:中國水利水電科學研究院