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地源热泵钻井原理文字解说
地源热泵管井是热泵系统的重要组成部分,地源热泵钻井施工工作量大,施工期相对较长,费用占系统造价比重较高,根据地质情况不同占系统造价比重不同,地质情况越复杂造价越高。
地源热泵钻井和安装。地源热泵的户外打井面积要求,地源热泵是通过户外打井与土壤换热,根据国标GB 50366-2005,地埋井之间的间距一般为4.5m(间距越大效果越好),300㎡建筑面积需要至少80㎡打井面积,经验测算打井面积与建筑占地面积约为1:1;如果打井面积过小,将会造成空调使用效果逐年下降,几年之后系统将无法正常运转。
一、地源热泵钻井施工的特点:
1、结构简单;
(1)深度浅,一般100米左右(大致);
(2)孔径相对较小,(介于大小口径之间,所以我们或称孔、或称井);
(3)井身结构简单,要求不高;(通常以保证垂直度、满足下管、回填为准)。
2、工程量较大、施工区域集中;
3、施工工期要求紧;
4、钻井单价受系统整体投资制约;
5、单项工程施工地质条件具有确定性。
(1)重视试验孔地层地质勘探
(2)重视管井结构设计、方法选择、施工设备、工艺选择
(3)加强对钻井施工成本的预测。
6、囿于地层条件,一般工程施工具有多次重复性。
二、地源热泵钻井施工的设备
1、钻井的主要设备——钻机
我公司拥有德国宝峨钻机2台、英格索兰XHT900CAT空压机10台、阿特拉斯Th-10型车载钻机10台(适应硬岩钻进)及其它普通型号钻机40多台,可适应复杂地层的热源井作业。
2、其他设备
泥浆泵(多为小型活塞泵、也有离心式砂浆泵)、动力机械(电机或小型内燃机)、钻塔、泥浆搅拌机等等。
三、地源热泵钻井施工的方法
1、按研磨工具材料分类:
钢粒钻进(除浅层岩石水井施工还在用)
合金钻进(常用于松散层、软岩层)
金刚石钻进(坚硬岩石)
复合片及牙轮钻进(中硬岩石)
2、按破碎岩石方式分类:
回转钻井,冲击钻井,冲击回转或回转冲击钻井。
3、按冲洗介质类型分类:
泥浆钻进、清水钻进、空气钻进、空气泡沫钻进、充气泥浆钻进。
4、按介质的循环方式分类:
正循环, 反循环, 不循环。
四、地源热泵钻井的结构要素
通常情况下,我们讲宁波地源热泵井的结构,是由其工程目的、地质条件、施工工艺技术要求决定的,包括:
1、深度:80-120M;
2、井径(终孔直径) :
松散层不小于150MM;岩石不小于130MM。
(1)简单地层条件一般一径到底;
(2)较复杂地层时,要根据成井工艺要求变径。
3、方向:通常都是垂直孔。
五、不同地质情况常用钻井方法
1、简单地层条件:
(1)松散层—合金钻头、泥浆护壁、回转钻进工艺;
(2)完全岩石地层—牙轮、复合片泥浆钻井工艺或空气潜孔锤冲击回转钻井工艺。
2、复合或复杂地层:
(1)泥浆钻井工艺;
(2)泥浆钻井+套管护壁+空气钻井;
(3)跟管钻井(护壁)+空气钻井;
(4)多级套管+泥浆或空气钻井。
六、地源热泵钻井施工基本流程
1、施工场地准备
地面—三通一平;地下—各类管线;空中—高压线路。