[发明专利]砂卵石地层辐射井成井工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种成井工艺，具体涉及一种辐射井的成井工艺

背景技术

辐射井是由一口大直径的集水井和自集水井内的任一高程和水平方向向含水层打进具有一定长度的多层、数根至数十根水平辐射管所组成。集水井钻孔直径通常大于3.5m，在粒径大于200mm的砂卵石地层中钻孔，采用目前国内外常用的钻机成孔比较困难。由于钻孔直径大，若采用回转钻机正循环钻孔，泥浆泵的冲力很难将卵石悬浮，并使卵石随泥浆上升溢出孔外，所以常用的方法为反循环钻孔，即采用泥浆泵将被钻头搅松的砂卵石从钻杆抽出，泥浆再循环流回孔中，由于钻杆直径限制，较大的卵石无法从钻杆中排出，需单独将这些较大卵石捞出，才能继续钻孔，钻孔过程繁琐。

另外，目前国内外对于砂卵石地层中的辐射井水平管施工主要采用顶进法，即采用千斤顶将滤水管顶入含水层中，但由于砂卵石地层对顶入的滤水管阻力较大，限制了滤水管的长度，一般不超过10m，而滤水管较短直接影响辐射井的出水量。

国内外的学者对辐射井出水量的研究做了大量的工作，取得了一定的成果，从现有的资料看，关于辐射井涌水量的计算公式有许多，大致可分为两类：一是经验公式，二是半理论半经验公式，但这些公式都没有考虑到滤水管的管径、开孔率、以及施工过程中地层排砂量对出水量的影响，不能准确刻画辐射井出水量，导致无法准确地进行经济性分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种砂卵石地层辐射井成井工艺，其可以增加水平集水管的铺设长度，加大辐射井的出水量。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种砂卵石地层辐射井成井工艺，包括竖井施工及水平集水管施工，所述水平集水管施工过程包括以下步骤：

A、将带钻头的第一根滤水管放入竖井壁上的预留孔内，开动油缸和振冲器，油缸和振冲器带动液压水平钻机将滤水管边冲击回转边推进，采用回转振冲的方法进行钻进，同时开动井内排砂、排水泵；

B、钻进至设计深度后停止，将液压水平钻机退回，滤水管及钻头留在含水层中；

C、封闭滤水管与预留孔之间的间隙；

D、待滤水管中水清砂净后，盖好上盖板，将滤水管封住；

E、吊液压水平钻机在其他预留孔内以上述相同的方法施工，直至完成所有的水平集水管施工。

本发明砂卵石地层辐射井成井工艺，其中，在进行竖井施工前，先根据公式（1）计算得到不同竖井深度、不同水平井外径、不同水平管总长度所对应的不同含水量数值，对比至少两组竖井深度、水平井外径、水平管总长度的数值和出水量的对应关系及不同管径滤水管的价格、不同长度滤水管的价格、不同深度的竖井的施工成本，取出水量/成本的比值较大的一组所对应的竖井深度、水平井外径、水平管总长度，

Q=C·απKS0(2H-S0)lnRLs---(1)]]>

其中：S₀=S_a-S_w

S_w=S_f+S_j