气动潜孔锤钻进技术在大口径水井施工中的应用

李伟锋

(陕西省煤田地质局水文队，陕西 渭南 714000)

气动潜孔锤钻进技术广泛应用于石油、天然气等工程钻井领域，也应用于水源井钻井工程。2009年，为了解决深层地下水开采钻井的施工现状，笔者所在单位引进这一工艺实践，证明其具有钻井速度快，效率和效益高、适应其生产的优点。

1 水井设计及施工概况

1.1 地层结构

施工井位位于陕西省铜川市孟家塬。井口标高956 m，奥灰水位埋深550 m，设计上部150 m，孔径650 m，由于岩石硬度大，常规回转钻进钻效极低，其地层结构如下:

(1)第四系为黄土:即粉质粘土夹砾卵石。黄土呈淡黄色﹑疏松﹑夹有棕红色古土壤层，具空隙和裂隙，厚度100 m。

(2)二叠系山西组:岩性以灰色，灰黑色细﹑中粒沙岩﹑泥岩﹑砂质泥岩为主。底部为富含白云母片中细粒砂岩，中下部夹一层厚度不稳定的石英砂岩。下部含可采煤层，厚度40 m。

(3)石炭系上统太原组厚度14 m，石炭系中统本溪组厚度 3.5 m。

(4)奥陶系中统峰峰组:岩性为深灰色厚层状灰岩、白云岩、角砾状白云岩、白云质灰岩，具中细晶质结构，含燧石团状及不规则的条带，垂直层面的裂隙发育。本层厚度大于700 m。本组为目的层即含水层。

1.2 设计要求

依据地层结构和水位埋深，该井设计深度1 050 m，井径结构为:0～100 m，φ550 mm;100～650 m，φ320 mm;650～1050 m，φ190 mm。套管结构为:表层100 m，下 φ377 mm×8 mm钢管，孔深100 m以下为裸眼。其它均按供水管井标准执行。

1.3 主要设备及材料的选择

(1)空气压缩机:北京三仁宝业公司900×HH/1 150空压机，最大风量 32.6 m3/min，最大风压 3.25 Mpa。数量:4台，连接方式:并联。

(2)钻机:TSJ 2000水源钻机

(3)钻塔:24 mA型钻塔

(4)泥浆泵:BW 1200型泥浆泵

(5)动……