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概述

當(dāng)人們泡在溫泉的溫泉里，或是享用溫泉供暖帶來的便利時，很少會想這種福利是怎么來的，更多數(shù)人想的是，花錢買來的。溫泉因其特殊的性質(zhì)，被越來越廣泛的利用起來。溫泉可以作為旅游休閑沐浴，也可以輔助醫(yī)療，可以提供供暖，甚至可以用溫泉的水和熱促進農(nóng)業(yè)種植。

如果作為上游供應(yīng)者，在面臨巨大的利潤時，更理智的是思考需要經(jīng)歷哪些重要流程，溫泉開發(fā)投資者們，會希望了解zui關(guān)鍵的步驟，溫泉鉆井背后的故事。

一口溫泉井，從zui初的想法，到zui終的成井后投入生產(chǎn)，中間要經(jīng)歷許多故事，但這故事，很多沒有參與過鉆井的人并不了解，大多數(shù)人認(rèn)為，那不就是在地下打口井，越深越好嗎？于是很多原本屬于其他行業(yè)的閑置鉆井施工公司，也轉(zhuǎn)入熱門的溫泉鉆井行業(yè)，形成了各自不能言說的故事溫泉勘察：你都不知道熱水在哪里，談什么打井？

溫泉也是礦，既然是礦，就要按采礦的道理來——它并不是單純的打井，甚至和打石油井都有巨大區(qū)別，雖然石油井更深，但是溫泉除了“水”、“礦”的性質(zhì)，它必須還有“熱”，哪個更難打，還真的挺難判斷。即使溫泉比石油分布廣泛，也不是隨處都可以打出來的，更何況它還有著變化的性質(zhì)。

溫泉的賦存是有規(guī)律的，因此進行溫泉開采之前，就要針對溫泉的各種規(guī)律，進行科學(xué)詳細(xì)的溫泉勘察，摸清地下溫泉的存在深度、有多少熱水，有多熱，它的形成條件是怎樣的，如何補償，如何流動，蘊藏溫泉的地層周邊是什么樣的，等等諸如此類的問題，都要交給專業(yè)的溫泉勘察技術(shù)人員來進行實地考察、理論分析，做出溫泉勘察的可行性報告，再進行溫泉后期的鉆井工程，這樣才能知己知彼，百戰(zhàn)不殆。溫泉規(guī)劃：知道要做什么再做什么效率zui高

溫泉勘察得出的結(jié)果，不僅僅是為了溫泉鉆井服務(wù)的，規(guī)劃這一步也很重要。好比這個地區(qū)有能夠進行大型地?zé)釁^(qū)域集中供暖的溫泉水量，但偏偏拿它來洗澡，這不是暴殄天物嗎？洗澡后帶有余熱的溫泉水白白流掉，不覺得心疼嗎？同樣，該地只有開發(fā)小規(guī)模溫泉洗浴的水溫和水量的溫泉水，一定要大干一場的話，通常會造成短期過度開采，導(dǎo)致資源枯竭，逆天而行的結(jié)果往往很痛苦。

因此，在勘察之后，鉆井之前，要對溫泉資源進行規(guī)劃，有多少熱水做多少事，既不浪費，也不耗盡，不僅要對溫泉的每個溫度梯度做綜合利用的規(guī)劃，也要對溫泉地理區(qū)域進行劃分，能打多少井，每片區(qū)的井用來供應(yīng)哪些應(yīng)用，同時也對溫泉供應(yīng)管網(wǎng)進行規(guī)劃，爭取zui大程度利用溫泉資源，這也是降低成本提高產(chǎn)出的方式。溫泉鉆井工藝及設(shè)計方案：鉆井不單靠設(shè)備先進

溫泉鉆井是鉆井，但它鉆采的是溫泉，因此，要想地開發(fā)溫泉這種特殊的礦產(chǎn)資源，不僅要有相應(yīng)的設(shè)備，還必須有因地制宜并且合理的鉆井工藝設(shè)計方案，它必須考慮到當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況和溫泉水賦存情況，采用相應(yīng)的鉆進設(shè)備——是相應(yīng)的，不是越貴越好、越先進越好，什么樣的巖石影響著選擇什么樣的鉆頭，才能確保鉆進效率和降低設(shè)備磨損程度，同時使工程順利進行。

此外，設(shè)計方案也會考慮特殊的地質(zhì)狀況可能產(chǎn)生的問題，畢竟即使再詳細(xì)的勘察，也不可能像土行孫一樣遁地千里，在鉆進的同時進行監(jiān)測，也可以隨時進行調(diào)整，規(guī)避可能因地質(zhì)問題帶來的事故，降低風(fēng)險成本，達成的溫泉鉆井。后期維護：沒有多余的工作，只有集約式管理

溫泉鉆井開采的溫泉，通常帶有各種礦性，這往往在前期勘察中就已經(jīng)得到了了解，但了解并不能避免溫泉中的礦物質(zhì)經(jīng)過長期沉淀造成的結(jié)垢，也無法阻擋鉆井設(shè)備中金屬管生銹等問題。結(jié)垢和生銹并不是事故，但如果長期忽視這種問題，就會造成整個溫泉利用項目系統(tǒng)的亞健康狀態(tài)，亞健康狀態(tài)發(fā)展成慢，zui終如同血栓一樣堵塞水口水管，整個項目就會出現(xiàn)大危機。

因此，日常的除垢防銹工作非常重要，這是溫泉鉆井后期管理工作的重要環(huán)節(jié)，不僅要利用各種有效手段除垢防銹，還應(yīng)根據(jù)溫泉的開采和地下溫泉系統(tǒng)的補償速度比例，進行監(jiān)測，如有需要，適當(dāng)回灌，以確保溫泉資源能夠得到長久的開發(fā)，從而使項目的收益可持續(xù)化。

人們生活在世界上每天都有舊的東西在消失，新的東西在出現(xiàn)，這種此消彼長的過程是人類繁衍生存的常態(tài)。人類的生存和發(fā)展離不開能源，目前所用的能源在為我們提供服務(wù)的同時也侵蝕著我們賴以生存的生活環(huán)境。

溫泉的形成，一般而言可分為兩種：

一種是地殼內(nèi)部的巖漿作用所形成，或為火山噴發(fā)所伴隨產(chǎn)生。

另一種是受地表水滲透循環(huán)作用所形成。“火山噴發(fā)伴隨產(chǎn)生的溫泉形成機理：火山活動過的死活山地形區(qū)，因地殼板塊運動隆起的地表，其地底下還有未冷卻的巖漿，均會不斷地釋放出大量的熱能，由于此類熱源之熱量集中，因此只要附近有孔隙的含水巖層，不僅會受熱成為高溫的熱水，而且大部份會沸騰為蒸氣，且多為硫酸鹽泉。受地表循環(huán)作用產(chǎn)生的溫泉形成機理：當(dāng)雨水降到地表向下滲透，深入到地殼深處的含水層形成地下水。地下水受下方的地?zé)峒訜岢蔀闊崴?，深部熱水多?shù)含有氣體，這些氣體以二氧化碳為主，當(dāng)熱水溫度升高，上面若有致密、不透水的巖層阻擋去路，會使壓力愈來愈高，以致熱水、蒸氣處于高壓狀態(tài)，一有裂縫即竄涌而上。熱水上升后愈接近地表壓力則逐漸減少，由于壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹，減輕熱水的密度，這些膨脹的蒸氣更有利于熱水上升。上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產(chǎn)生的壓力(靜水壓力差)反復(fù)循環(huán)產(chǎn)生對流，在開放性裂隙阻力較小的情況下，循裂隙上升涌出地表，熱水即可源源不絕涌升，終至流出地面，形成溫泉。在高山深谷地形配合下，谷底地面水可能較高山中地下水位低，因此深谷谷底可能為靜水壓力差zui大之處，而熱水上涌也應(yīng)以自谷底涌出的可能性zui大，溫泉大多發(fā)生在山谷中河床上。”

鉆機施工埋鉆的原因和處理方法

在旋挖鉆機大口徑施工過程中,塌孔埋鉆、抱鉆事故時有發(fā)生,但是事故發(fā)生的原因、事故狀況和現(xiàn)場條件并不相同,因此采取的措施也不盡相同,有時可能需要使用幾種處理的方法。本文著重描述埋鉆的處理方法,并對處理工具進行了詳細(xì)的描述，順昌鉆井在鉆機施工中有著豐富的經(jīng)驗，下面來與大家分享一下埋鉆后的處理，有喜歡的可以收藏。

一、埋鉆事故產(chǎn)生的原因

（1）松散的砂層、卵石層孔壁坍塌造成埋鉆。

一是在松散的地層進行成孔，泥漿比重小，不足以支撐孔壁，可能造成孔壁坍塌；二是由于地下水位很低，泥漿黏度小，在松散的卵石層，很可能造成孔內(nèi)突然水位下降，孔壁不穩(wěn)造成坍塌。

（2）致密的砂層、粘土層孔底真空引起抱鉆。

在鉆進致密的砂層、粘土層時，由于鉆頭未及時修補或磨損過快，鉆頭邊緣墊塊磨損嚴(yán)重，再加上粘土縮頸或懸浮的砂下沉，鉆頭周邊與孔壁之間沒有間隙，形成活塞效應(yīng)，使得鉆頭難以提出從而抱鉆。

（3）鉆進過深，摩擦力大于提拔力而造成的抱鉆。

夜里施工時，人員處在困乏狀態(tài)，很容易使鉆進進尺過大，造成鉆頭底部干燒燒結(jié)，再加上側(cè)壁摩擦力過大造成埋鉆。泥漿質(zhì)量有問題時會導(dǎo)致沉渣過多，如機手缺乏經(jīng)驗，清渣時由于負(fù)載輕、鉆進太深，也會導(dǎo)致埋鉆。

（4）地層水位過高，形成水的負(fù)壓造成埋鉆。

在地下水位較高的地層施工時，必須控制水頭高度。如在鉆800mm的基孔時，每次鉆頭提出地面，孔內(nèi)泥漿面就會下落3m左右，如果地下水位高于3m，就會形成負(fù)壓，孔壁在長期負(fù)壓下會發(fā)生坍塌甚至埋鉆。

（5）上部回填過厚，護筒底部坍塌造成埋鉆。

有些基樁需在厚回填層上施工，而回填層又不密實，粘聚力很小，當(dāng)使用較短護筒時，護筒底部回填受變水位影響，粘聚力幾乎消失，從而造成樁孔上口坍塌埋鉆。

（6）鉆機出現(xiàn)故障，鉆頭鉆桿不能取出造成埋鉆。

鉆機發(fā)生故障或鋼絲繩斷裂，鉆桿未能及時提出，鉆頭在孔底時間過長，孔壁因長時間浸泡而坍塌。

埋鉆事故的處理

埋鉆或抱鉆事故發(fā)生后，應(yīng)及時調(diào)整泥漿性能，控制事故繼續(xù)擴大，并及時分析原因采取相應(yīng)措施，以免錯過處理時機。埋鉆的處理可以總結(jié)成“清、透、頂、炸、擴、撈、砸、挖”等方法和步驟。

1、沉渣的處理

“清”即清渣洗孔。清渣可用正反循環(huán)、高噴或用洗井管空壓機進行，清渣應(yīng)根據(jù)地層確定泥漿質(zhì)量和所用清孔設(shè)備，避免造成撈鉆過程中二次塌孔事故的發(fā)生。

2、鉆桿鉆頭的打撈

(1)有些情況下，處理埋鉆事故的關(guān)鍵是疏通孔底與鉆頭上部之間的通道，使鉆頭底部與上部形成連通器，避免活塞效應(yīng)，即為“透”。為了能夠形成連通器，一般在孔邊打幾個比事故孔深的孔，用高壓旋噴進行擺噴，如圖2所示。用于通路形成，轉(zhuǎn)動動力頭同時增加主繩提拔力，有可能將鉆桿和鉆頭一起提出。有的處理方案采用反循環(huán)鉆機與擴孔鉆頭相結(jié)合。(2)“頂”即用千斤頂鉆桿，是處理埋鉆zui常用的力一法。用千斤頂需要有一個堅實的平臺，并在鉆桿上加焊千斤頂施力板，如圖3所示。用3cm肋板與鉆桿焊接，頂板與肋板及鉆桿焊牢，并將2塊頂板連接。工字鋼采用60 x 100cm規(guī)格，并用連接板連接。千斤頂控制系統(tǒng)應(yīng)聯(lián)動加壓。一般鉆桿上部連接的卡環(huán)或直銷，其所能承受的極限載荷為180kN左右，在千斤頂聯(lián)動加壓至150kN后，應(yīng)逐步提高壓力，并在每提高3到5kN壓力后停滯1h左右，等待土層蠕變效應(yīng)的發(fā)揮。加壓的同時轉(zhuǎn)動動力頭。使用千斤頂?shù)慕Y(jié)果可能有幾種:一是鉆頭鉆桿全部頂出;二是鉆頭頂蓋或斗門破壞，鉆桿連同破壞的鉆頭頂出;三是鉆桿內(nèi)桿卡環(huán)或直銷頂斷，內(nèi)桿和鉆頭留在孔內(nèi);四是鉆桿從有舊裂痕處破裂，部分鉆桿和鉆頭留在孔內(nèi)。

(3)“炸”即孔底。如果洗孔后還不能提起，可以利用定位將鉆頭炸壞，提出鉆桿，如圖4所示。一般利用這種方法處理事故的基樁孔都已接近設(shè)計深度，經(jīng)設(shè)計校驗?zāi)軌蜻_到承載力要求，后可直接灌注。(4)“擴”即利用比鉆頭大10cm左右的擴孔鉆頭擴孔至鉆頭斗門以下，然后進行鉆桿鉆頭的撈取。擴孔鉆頭可利用比原有護筒直徑小10cm的護筒改制，改制力一法(5)打撈鉆頭或鉆桿可以用“套、卡、鉤”的力一法。如果是鉆桿內(nèi)心斷裂，連鉆桿帶鉆斗在孔內(nèi)，擴孔和洗孔清渣后，可以下潛水員套住鉆桿鉆具。當(dāng)埋深較淺時也可用鋼筋支架套取鉆桿，如埋鉆較深時擴孔清理沉渣后可用卡板打撈器進行打撈，卡板打撈器如圖6所示;當(dāng)沉渣較厚時，也可制作套取器，如圖7所示，將提引器用自制鋼銷固定在三節(jié)鉆桿上，將鍋底形打撈器也固定在同節(jié)鉆桿上。打撈器直壁高度應(yīng)大于鉆頭力一頭高度，以保證其內(nèi)所焊的鋼絲繩能夠清渣到位。清渣時鋼絲繩套可固定在動力頭上，以保證繩套與鉆桿同步。普通鉆頭埋鉆較淺時也可用下鉤的力一式，使用焊接的剛性桿件，直接下鉆勾住被埋鉆斗的橫梁，提出鉆頭。

(6)有些炸后深度不能達到要求或鉆頭頂斷于孔內(nèi)，可用沖擊鉆砸爛破損鉆頭，進行沖擊鉆進終孔。

(7)有些地區(qū)水位較深，且鉆桿埋深較淺，可用人下開挖的方法處理埋鉆。人工挖孔的尺寸應(yīng)大于孔徑20cm左右，zui后可用洛陽鏟將鉆頭周圈掏空，使鉆頭順利挖出。

水井系統(tǒng)（供水、回水）取水井 

（1）成井設(shè)計  根據(jù)此次空調(diào)用水要求，本次開鑿井的目的，就是要達到每小時100T（單井），含砂量按國家標(biāo)準(zhǔn)，深井孔垂直度在1度之內(nèi)，井深50米左右（見基巖）。井徑600mm，一徑到底，管徑300mm,按此要求設(shè)計井壁后6mm，實管暫設(shè)30m，濾管暫設(shè)20m，濾水管設(shè)置在含水層部位井材料選用鋼板卷管而成，管與管之間均打成坡口，焊后并用4-6塊200×800×6mm拉板焊固以達到每節(jié)管頭電焊牢固。濾水管采用穿孔墊筋纏絲包網(wǎng)，其穿孔方法是在井管上呈梅花形圓孔，孔徑18mm，濾水管孔隙率為30%（詳見圖2-1，2-2）井管底部用6mm厚的鋼板封底。濾料直徑記錄位置，保證將井孔的各部位填密實后，用直徑40-60mm 粘土球從井下20m封至地面，使成井不受地面及外界水源的污染。成井后用活塞洗井。

（2）施工方法 

A、深井井孔采用清水沖擊法施工，用直徑219mm抽筒鉆井一徑到底，以后每1.5mm為一加助型護孔器鉆井，達到設(shè)計孔徑600mm，深度50m左右（具體深度鉆探后確定）。 

B、鉆機到位后，鉆機安裝穩(wěn)定，鉆孔開鑿圓，正直，鉆孔下管時采用于扶正器下管，使井管位于所鉆鑿孔中心，鉆鑿孔施工是嚴(yán)格按照豐收250型沖擊鉆機安全操作規(guī)程進行施工的。 

C、深井施工嚴(yán)格按甲方要求和合同施工。井管焊接接頭焊接牢固，井上至地面標(biāo)高0.5米。 

D、下管前我方做好了一切下管準(zhǔn)備，盡量縮短下管成井時間，并嚴(yán)格檢查濾水管的完好，投放濾料時應(yīng)沿井管外側(cè)連續(xù)均勻填入，將井的部位填密后，投放直徑40-60mm粘土球在施工下管前進入了施工現(xiàn)場。

回水井 （3）設(shè)計 

本次開鑿井的主要目的就是要使使用后的水源回灌于地下，保持地下水資源的動態(tài)平衡，減少對周圍建筑物的影響，按此要求設(shè)計回灌井深50m ,井徑700mm(增大回灌的滲透面積)，進壁管15m，井濾管350m，（增大滲透面積），井管口徑300mm（詳見回灌井結(jié)構(gòu)圖）井管材料選用鋼板卷管而成，管與管之間均打成坡口，焊后并用4-6塊200×800×6mm拉板焊固以達到每節(jié)管頭電焊牢固。濾水管采用穿孔墊筋纏絲包網(wǎng)，其穿孔方法是在井管上呈梅花形圓孔，孔徑18 m濾水管，孔隙率為30%（詳見圖2-1，2-2）井管底部采用6mm厚的鋼板封底。濾料直徑記錄位置，保證將井孔的各部位填密實后，用直徑40-60mm粘土球從井下20 m封至地面，使成井不受地面及外界水源的污染。成井后用活塞洗井。用水回灌，確定回灌效果。 

（3）回灌井采用成井設(shè)計工藝和施工方法及布署，區(qū)別成井是增大回灌井徑（ф700mm），增加濾水管長度，因地層在13m下有較強滲透系數(shù)，且承壓水頭越向上承壓水頭越小。 

回灌井從熱交換率能充分發(fā)揮地下水溫度場當(dāng)年能得以平衡以及環(huán)境影響等方面考慮，采取抽水井與回灌井分離的原則。圖書館東側(cè)布置深抽水井，夏天供水；圖書館西側(cè)布置較淺回灌井，夏季作回灌。兩類井的宏觀間距在100-150m之間，圖書館東側(cè)稱為冷庫區(qū)，圖書館西側(cè)稱為熱庫區(qū)。無論是冬季或夏季回灌井均應(yīng)布在抽水漏斗之內(nèi)。  井孔位置：由于回灌試驗未作，回灌井的數(shù)量也不能zui終確定，根據(jù)其它工程比擬，按40m3/h回灌量的經(jīng)驗值，回灌井需布置6口。分布在圖書館的西側(cè)綠化區(qū)一帶。待下一步成井時，安排一次聯(lián)合試驗，取得回灌*手資料后，再和設(shè)計單位共同研究確定具體井?dāng)?shù)和井群位置以及切換運行等問題。

石沙處理方式 

至于砂石控制，只要在成井施工中嚴(yán)格控制成井施工標(biāo)準(zhǔn)，達到試驗井含砂1／20萬的標(biāo)準(zhǔn)。水源系統(tǒng)中的砂石基本可不考慮。但為保護水井系統(tǒng)使用壽命和保護系統(tǒng)設(shè)備，在井水進板式換熱器進水管前加裝一80目Y型過濾器5、水垢處理方式  根據(jù)業(yè)主提供的抽水井報告，當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)量為碳酸鈣鎂型水，PH為7.1,為中性水。硬度為9.72毫克當(dāng)量／升，極硬水。CL-+SO42-為59.9毫克／升。對鋼管結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，極易使系統(tǒng)結(jié)垢。因此我公司在板式換熱器前加裝全程水處理儀。  6、對主機采取的保護措施  根據(jù)業(yè)主提供的抽水井報告，當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)量為碳酸鈣鎂型水，PH為7.1,為中性水。硬度為9.72毫克當(dāng)量／升，極硬水。CL-+SO42-為59.9毫克／升。對鋼管結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，因此該水質(zhì)極差，如進入機器極易使系統(tǒng)結(jié)垢，并且對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，造成熱交換器老化或損壞，無法長期使用。雖然采用化學(xué)辦法可以減少這部分不利因素。但效果較差。如果要處理到合乎使用標(biāo)準(zhǔn)。就差不多要建一個小型的水處理站，投資很高，而且運行費用極貴。因此，設(shè)計采用了在系統(tǒng)上加設(shè)板式熱交換器的閉式循環(huán)系統(tǒng)，采用板式熱交換器間接換熱。井水不進主機，能量由板式換熱器進行交換后，井水直接回灌，保證了的使用壽命及機組安全。 

鎮(zhèn)域總面積9937.3公頃，大約70%為山區(qū)，30%為平原和丘陵。林地面積6.4萬畝，林木綠化率2008年達到77.2%，高于全縣平均水平。鎮(zhèn)域具有豐富的地形地貌和動植物資源，東南部群山連綿，生態(tài)優(yōu)良，地勢險峻，鉆時錄井從一開鉆進開始進行，每1m記錄1個鉆時點，目標(biāo)層井段0.1m記錄1個點。以便于判斷煤層埋深、厚度和確定夾矸位置。盡量保持鉆井參數(shù)的相對穩(wěn)定，以便提高鉆時參數(shù)反映地層巖性的有效性，并記錄造成假鉆時的非地質(zhì)因素。  須經(jīng)常核對鉆具長度和井深，每打完一個單根和起鉆前必須校對井深，井深誤差不得超過0.1m。全井漏取鉆時點數(shù)不得超過總數(shù)的0.5%，目標(biāo)層井段鉆時點不得漏取。