淺議鑽井井架基礎工程類型的施工應用

    應用技術

    作者：龍思清

    [摘 要]鑽井現場基礎一般采用填石灌漿、混凝土預製和方木、木樁基礎、爆擴樁基礎等。由於地質及鑽井工程的要求不同，井架基礎工程的應用和施工也采用不同的方法。本文簡要分析了各種基礎工程類型的施工應用特點，並重點論述了填石灌漿和木樁兩種基礎的施工應用。

    [關鍵詞]井架基礎；填石灌漿；木樁基礎

    中圖分類號：TE923 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）30-0391-01

    石油鑽井是一項複雜的係統工程，是勘探和開發油氣田的主要手段。其主要施工工序一般包括：定井位、道路勘測、基礎施工、安裝井架、安裝設備、鑽進、起鑽、換鑽頭、下鑽、完井測試、固井、搬家等。鑽井現場基礎一般采用填石灌漿、混凝土預製和方木、木樁基礎、爆擴樁基礎等。

    一、鑽井井架基礎工程類型應用

    將某種具有流動性和膠凝性的漿液，按一定的配比要求，通過鑽孔用灌漿設備壓入岩層的孔（裂）隙中，經過硬化膠結後，形成結石，以提高基岩的強度與整體性，改善基岩的抗滲性。通常井架填石灌漿基礎是先將直徑250350？mm的石塊填入坑內，然後用水泥與砂子之比為I？：2或l？：3的水泥砂漿灌注而成。灌漿以水泥灌漿最普遍。灌入基岩的水泥漿液，由水泥與水按一定配比製成，水泥漿液呈懸浮狀態。水泥灌漿具有灌漿效果可靠，灌漿設備與工藝比較簡單，材料成本低廉等優點。

    混凝土基礎是用清水洗幹淨的直徑為1530mm的石子、幹淨的細砂和300500號水泥，以一定的比例混合加水，用混凝土攪拌機或鐵皮壓盤人工攪拌均勻倒人基礎坑內，並用鐵或振動器搗實而成。水泥：砂子：石子一般為1：2：4或1：3：5（體積比）。

    填石灌漿及混凝土基礎具有現場製作方便、成形性好、強度大、能夠承受較大的負荷等特點。鑽井設備安裝時使用廣泛，特別是重型、超重型鑽井設備的井架、動力機及鑽井泵等均用這種基礎。

    混凝土預製基礎（水泥活動基礎）是預先在車間（預製廠）按標準尺寸做成鋼筋混凝土基墩，？安裝時直接運到井場使用，完井後起出可多次重複使用。預製基礎可以提高安裝速度，節約材料，減少運輸費用，降低鑽井成本。但由於各井場地表土層強度差異較大，該基礎已經預製成形，因而適應性較差。

    基礎完工後必須用水平儀找平。井架、柴油機和鑽井泵的基礎水平誤差不超過±3mm，前後誤差不超過±10mm。平麵位移以中心線為準，偏差不超過±20mm。活動基礎的擺放隻準挖方，不準填方。基礎應高出地麵50-60mm，並用土加以覆蓋，防止拖拉井架和設備時損壞基礎表麵。

    二、鑽井井架填石灌漿基礎的施工應用分析

    填石灌漿基礎施工中，漿液在受灌的岩層中應具有良好的可灌性，即在一定的壓力下，能灌入到裂隙、空隙或孔洞中，充填密實。漿液硬化成結石後，應具有良好的防滲性能、必要的強度和粘結力。為便於施工和增大漿液的擴散範圍，漿液應具有良好的流動性。漿液應具有較好的穩定性，析水率低。灌漿施工中，要確保孔深、孔向、孔位符合設計要求。力求孔徑上下均一，孔壁平順，鑽進過程中產生的岩粉細屑較少[1]。孔徑均一，孔壁平順，則灌漿栓塞能夠卡緊卡牢，灌漿時不致產生返漿。鑽進過程中產生過多的岩粉細屑，容易堵塞孔壁的縫隙，影響灌漿質量。鑽孔的方向與深度是保證帷幕灌漿質量的關鍵。如果鑽孔方向有偏斜，鑽孔深度達不到要求，則通過各鑽孔所灌注的漿液，不能聯成一體，將形成漏水通路。

    灌漿壓力是控製灌漿質量、提高灌漿經濟效益的重要因素。確定灌漿壓力的原則是：在不致破壞基礎和壩體的前提下，盡可能采用比較高的壓力。高壓灌漿可以使漿液更好地壓入細小縫隙內，增大漿液擴散半徑，析出多餘的水分，提高灌注材料的密實度。在灌漿過程中，合理地控製灌漿壓力和漿液稠度，是提高灌漿質量的重要保證。灌漿過程中灌漿壓力的控製基本上有兩種類型，即一次升壓法和分級升壓法。灌漿的結束條件，一般用兩個指標來控製，一個是殘餘吸漿量，又稱最終吸漿量，即灌到最後的限定吸漿量；另一個是閉漿時間，即在殘餘吸漿量不變的情況下保持設計規定壓力的延續時間。

    要做好灌漿施工的原始記錄，嚴格灌漿施工的工藝控製，防止違規操作；另一方麵，要在一個灌漿區灌漿結束以後，進行專門性的質量檢查，作出科學的灌漿質量評定。灌漿質量檢查方法常用的有