[发明专利]一种监测井施工工艺及其直推式成井器具

说明书

本发明涉及地质勘查技术领域，具体地涉及一种监测井施工工艺及其直推式成井器具，包括以下步骤：在用直推工艺完成连续取样后，将套管卡扣在底部钻头上，将钻杆体同轴套设在套管内部且卡扣在底部钻头上，钻杆体顶部连接冲击头；在原取样孔位置，利用冲击头高频冲击钻杆体，将冲击力传递至底部钻头，带动套管向下成孔，钻进至监测井设计深度，依次放入井壁管、提出钻杆体、填入填料，取出套管，封好井口，完成地下水监测井建设；本发明可有效防止孔壁坍塌；保证填料层厚度；基于连续取样后建井，可精准判断地层结构和含水层位置。

技术领域

本发明涉及地质勘查技术领域，具体地涉及一种监测井施工工艺及其直推式成井器具。

背景技术

随着工农业的生产发展，水资源供需矛盾日益突出，地表水水体的严重污染也使地下水逐步遭到污染，浅层地下水无法使用迫使许多地区大量开发深层地下水，又带来了地面沉降。为保障供水安全，有必要对地下水的水文和水质参数进行监测，以便实时掌握地下水的储量变化、水质指标等情况，选择优质的地下水源。

地下水监测井用于准确把握地下水环境质量状况和地下水体中污染物的动态分布变化情况，建设地下水监测井是场地污染调查工作的一项基本技术方法。地下水监测井以浅层地下水监测为主，通常包含井口保护装置、井壁管、封隔止水层、滤水管、围填滤料、沉淀管和井底等，监测井的钻进方法可采用螺旋钻进、冲击钻进、清水/泥浆回转钻进、直接贯入钻井成孔等方法，成孔完成后下套管、填粒料、洗井。在环境监测井的建设、使用和废止过程中，应确保不会对环境造成二次污染。而现有直接贯入钻井的地下水监测井成井方式，仍存在以下缺陷：（1）监测井容易塌陷，影响正常使用；（2）成井器具结构设置不合理，取水质量难以保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种监测井施工工艺及其直推式成井器具，所述工艺采用双管直推钻进，能够有效防止孔壁坍塌，保证成井成孔质量，在钻井前，可利用直推钻进工艺先进行连续采取地层土样，以准确判断地层结构和含水层位置，提高取水质量。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种监测井施工工艺，包括以下步骤：

A、将套管卡扣在底部钻头上，将钻杆体同轴套设在套管内部且卡扣在底部钻头上，钻杆体顶部连接冲击头；

B、在已完成直推取样的原取样孔位置，利用冲击头高频冲击钻杆体，采用直推方式，将向下冲击力传递至底部钻头，带动套管向下成孔，钻进至监测井设计深度；

C、成孔结束后，在钻杆体内放入井壁管，井壁管处于含水层的位置为滤水管，所述井壁管底部为沉淀管，沉淀管位于滤水管下方，提出钻杆体，填入填料（粒料或黏土球），取出套管，封好井口，完成地下水监测井建设；其中，取出套管过程中填料经套管下端的空隙进入井壁管外周的钻孔内；本发明采用双管钻进，在钻进过程中套管护壁，可有效防止孔壁坍塌，保证填料层厚度，成井成孔质量好，施工效率高；底部钻头既能够使钻孔过程顺利进行，又能够提高井壁管的稳定性。

进一步的，在步骤A中，首先将套管下接头和钻杆下接头卡扣在底部钻头上，然后依次将套管和钻杆体分别连接在套管下接头和钻杆下接头上。

进一步的，在步骤A中，所述套管底部卡扣在钻杆体与底部钻头之间，一方面便于步骤C中先提出钻杆体，后提出套管，另一方面，冲击头向下冲击钻杆体，将向下冲击力传递至底部钻头和套管，套管避免了来自冲击头的直接冲击，以降低套管的损坏率，提高套管的使用寿命。

本发明还提供另一种技术方案：

一种用于所述监测井施工工艺的直推式成井器具，包括钻杆体和设置于钻杆体顶部的冲击头；所述直推式成井器具还包括：

套管，套设在钻杆体外周；

底部钻头，与套管下端、钻杆体下端均卡扣连接，中间上部开设有平端沉孔。