井筒保温系统及井筒保温控制方法

井筒冻结法施工的常见问题及防治措施

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（中国矿业大学建筑工程学院，江苏 徐州 221116）

摘 要：在不稳定表土层中施工井筒时，冻结法具有大量的优点，主要包括：适应性强；支护结构灵活、易控制；隔水性好；对环境影响小等。因此，冻结法在井筒的特殊施工中被大量应用。我国煤矿于1955年在开 林西风井首次使用冻结法凿井，此后，冻结法凿井技术逐渐推广。现在，我国已是世界上用冻结法凿井穿过表土层最厚的国家之一，但是井筒在冻结法施工中，仍然存在很多的问题，这些问题必须引起我们的高度重视。本文主要是介绍了冻结法施工的原理及共存在的主要问题，并提出了相关的防治措施。

岩土工程冻结法通常是利用物质气化过程的吸热现象来达到将主体中的水冷却、结冰的目的。其制冷系统多以氨作为制冷物质。为了使氨由液态变成气态，由气态又变为液态，如此循环进行，整个制冷系统由三大循环构成：氨循环系统、盐水系统、冷却水循环系统。在井筒开挖之前，在欲开井筒的周围打一定数量的冻结孔。低温盐水在冻结器中流动，吸收其周围地层之热量，形成冻结圈。冻结圈并逐渐扩大连接成封闭不透水的冻结壁，用于抵抗地压、隔绝地下水。然后，在其保护下进行崛砌施工，待掘砌到预计的深处后，停止冻结，进行拔管和填充工作。井筒冻结法施工主要工艺过程包括冻结孔施工、井筒冻结和井筒掘砌等主要工作。由于地下空间的不确定性，冻结法在井筒井筒的施工中还存在很多的不确定性，从而引起了很多问题，像冻结管的断裂问冻结井壁的破裂问题、工作面底冻结壁的变形问风动机具的冻结堵塞问题和地表冻融危害问题等。

冻结法井筒施工中的常见问题及防治措施。

在冻结井筒掘进中，冻结管断裂现象时有发生。近年来，由于冻结深度

逐年增加，遇到厚粘土层的机会越来越多，冻结管断裂的现象也就会越来越严重。究其问题，主要有：冻结壁的变形过大，冻结孔偏斜大，冻结管接头焊接质量差或丝扣连接时扣形不适。其防治措施有：

井筒封闭方案与措施

1. 导言

井筒封闭方案与措施是在石油、天然气等勘探和开采过程中，为确保井筒的安全、防止突发事故和环境污染而采取的措施。井筒封闭是指对井筒进行封堵、隔离等工作，以防止井筒中的流体泄漏或失控，并保持良好的地下环境。

本文将介绍井筒封闭的方案和措施，包括井筒封堵的材料、封堵方法和封堵设备，以及对封闭效果的监测和评估等内容。

2. 井筒封堵材料

井筒封堵材料是井筒封闭工作中至关重要的一环，它们需要具备以下特点：

• 耐高温：井筒中的温度较高，因此封堵材料需要能够承受高温环境。

• 耐腐蚀：井筒环境中可能存在腐蚀性物质，封堵材料需要具备良好的耐腐蚀性能。

• 密封性好：封堵材料需要具备良好的密封性，能够有效地隔离井筒内的流体。

• 安全环保：封堵材料需要符合安全环保要求，不能对地下环境造成污染。

常用的井筒封堵材料包括水泥、橡胶、聚合物等，具体的选择需要根据井筒的特点和要求进行。

3. 井筒封堵方法

井筒封堵方法是实施井筒封闭的关键步骤，常见的方法包括：

• 主动封堵：包括注入封堵材料到井筒中进行封堵，如水泥浆注入、橡胶管封堵等。

• 被动封堵：通过关闭井口、阀门等方式，隔离井筒中的流体，达到封堵的目的。

封堵方法的选择需要根据井筒的具体情况进行，例如井筒的深度、直径、温度、地质情况等。

4. 井筒封堵设备

井筒封堵设备是实施井筒封闭的工具，常见的设备包括：

• 注水泥泵：用于将水泥浆注入井筒，实现主动封堵。 • 阀门：用于关闭井口或井筒中的管道，实现被动封堵。

• 封堵器：特殊的装置，用于在井筒中形成封堵，如橡胶管封堵器、钢管封堵器等。

井筒封堵设备的选择需要根据井筒的具体情况和封堵方法进行。

5. 封闭效果的监测和评估

在封堵工作完成后，需要对封闭效果进行监测和评估，以确保井筒的安全和封堵的有效性。常用的监测和评估方法包括：

• 压力监测：通过测量井筒内的压力变化，判断封堵效果。

井控系统操作与维护保养规程

1 范围

本标准规定了井控系统的操作与维护保养

本标准适用于钻井队井控系统的操作与维护保养

2 主要技术参数

塔里木井控装备型号、技术参数、安装和试压标准 见附件A

3 启动前的检查

3.1远控房内照明情况，电源线走向、接地线规范，电器、开关达到防爆要求,各压力表显示值是否正确,各换向阀手柄情况:环形手柄-中位;半封手柄—与实际状态一致；全封（剪切）-中位（有限位装置），油箱油量是否符合要求,各连接处是否有刺漏现象。

3。2司控台、节控箱各连接处无刺漏现象,各压力表显示正常。

3。3井口、节流管汇的各种闸阀的开关状态是否符合要求。

3。4内防喷工具尺寸、扣型与钻具一致，灵活好用，丝扣干净.

4 操作步骤

关井操作程序（软关井)和岗位分工 见附件B，其他关井程序见塔里木油田钻井井控实施细则

附件B

关井操作程序和岗位分工

一、操作前的检查

房内照明情况，电源线走向、接地线规范,电器、开关达到防爆要求. 各压力表显示值：储能器压力表显示17.5-21MPa；管汇及控制环形防喷器压力表显示10.5MPa，气源压力表显示0。65-1。3MPa。

各换向阀工况：环形手柄—中位；半封手柄—与实际状态一致;全封（剪切）—中位（有限位装置)。

油箱油量是否符合要求，各连接处是否有刺漏现象。

司控台、节控箱各连接处无刺漏现象,各压力表显示正常。

井口、节流管汇的各种闸阀的开关状态是否符合要求。

内防喷工具尺寸、扣型与钻具一致,灵活好用，丝扣干净。

二、关井程序岗位分工

1、司钻：发出警报，负责刹把及司钻控制台的操作，关井完成后负责将溢流关井情况报告值班干部或钻井监督。【先发出报警信号（一声长鸣笛）；在打开液动放喷阀之前，发出关井信号（两声短鸣笛）;司钻得到钻井监督或值班干部开井通知后，在开井前打开井信号（三声短鸣笛）。】

2、副司钻：负责观察远程控制台的动作，接收指令在远程控制台进行关井或给储能器打压,同时传递相关信号。

乏风余热利用技术在某矿区风井场地的应用

本文结合某乏风余热利用改造工程，通过对供热现状、余热资源分析、负荷分析、余热利用设备选型等方面进行综合分析，对矿井乏风余热利用技术的应用进行探讨，提供了乏风余热利用技术设计经验，以及良好的节能环保效益。

标签：矿井乏风;余热利用;直冷式取热乏风热泵;一次能源

1 前言

煤矿矿井乏风风量大，出风温度稳定，相对湿度高，矿井乏风属于较稳定的低温余热资源，可用于矿井风井场地低品位用热需求，如供暖和井口保温等，且这类负荷通常较小。

随着国家和地方环保政策的要求越来越高，矿区既有燃煤锅炉，尤其是10t/h以下的燃煤锅炉逐步淘汰，这就给乏风余热利用技术的应用创造了条件。本文结合某乏风余热利用改造工程，对矿井乏风余热利用技术的应用进行分析，以便对改技术的应用给出可供参考的设计经验。

2 供热现状

本工程风井场地供热负荷主要为场地建筑采暖通风和井筒防冻加热负荷，现状采用燃煤蒸汽锅炉供热方式，锅炉房规模为2×10t/h蒸汽锅炉，受环保政策要求，需拆除既有燃煤锅炉，对现有供热系统进行改造。

3 余热资源分析

风井场地乏风量130m3/s，矿井乏风出风温度10℃，相对湿度60%，比焓21.703kJ/kg，属于低焓乏风，但利用乏风量连续稳定的特点，矿井乏风属于矿区特有的较稳定的低温余热资源。

4 负荷分析

4.1 供热负荷

风井场地总的供热负荷为6102kW，其中供暖负荷1838kW，井筒保温负荷4264kW。

4.2 年供热量

本工程所在地供暖期为144天，采暖室外计算温度为-15℃，供暖期室外平均温度-3.9℃，起始供暖室外温度5℃，供暖室内计算温度为18℃，井口加热混合空气温度2℃。

供暖最大负荷利用小时数为2419.2小时，年供热量16007GJ;井口加热最大负荷利用小时数为1612.8小时，年供热量24757.1GJ。供暖和井口加热系统的年供热量合计40764.1GJ。