摘 要：本文基于滨州地区水资源可持续利用影响因素，综合近年来区域降水量整体偏少的实际，立足农业灌溉用水和居民生活用水需求，通過钻井进行地下水科学使用，有利于满足这些需求，本文就是在对水资源基本情况分析的基础上，对水井钻井技术进行的探究。
关键词：水资源；灌溉用水；钻井技术
1 区域水资源基本状况
1.1 水资源可持续利用影响因素
从滨州地区水资源利用看，影响可持续利用的主要因素有：一是总量少、时空分布不均匀突出。滨州属于半干旱半湿润地区，降雨季节性差异明显，人均水资源占用量不足全国平均水平的20%，多年平均降雨量不足600mm/年。二是水分蒸发量大、灌溉用水紧张。多年平均蒸发量在1200mm/年以上，春季灌溉期蒸发量约占全年的一半，且该季节降雨少，蒸发与农作物生长时间矛盾，灌溉用水紧张。三是存在地表水污染问题。区域以黄河冲击平原为主，有黄河、小清河、德惠新河等河流，但黄河以外的河流径流量较少，存在一定的污染问题，灌溉价值较小。四是对黄河水依赖性较强。区域内现有大中型引黄灌溉渠10多个，灌区泥沙问题严重，引水清淤成本较高。五是水利配套工程不完善。当前，引黄灌溉虽然较好地满足了农业生产需要，但配套设施不完善，支渠以下各级灌溉配套设施存在较多的渗漏、淤积、坍塌等问题。
1.2 水资源钻探利用的影响因素
通过钻井打井科学合理的利用地下水资源，有利于缓解当前灌溉和生活用水紧张问题。水井打井中的影响因素有：人员方面，钻探人员素质高低影响钻井成效和水资源利用水平，特别是对先进适用技术的使用，将在低污染、对地层低破坏的情况下提升水资源利用水平，人员对技术和设备等因素都会产生影响。地质因素，要结合滨州地区岩层性质、矿物结构和地质构造等特征，分析岩层强度、研磨性以及这些特征在不同温湿度和压力环境下变化，充分考虑岩层和地下环境对钻井的影响。设备因素，打井设备主要包括水文钻机、泥浆泵、增压机、空压机等，这些设备性能指标直接关系到打井井深、直径、钻进方式、完井技术等。
可控因素为钻机及附属设备，可以结合滨州地区特点，优选适用参数设备，空压机和增压机可以压缩空气提升气体压力、储存能量进行打井；泥浆泵可将冲洗液泵入孔底，循环返排岩屑，当前钻井多采用往复式泥浆泵，可通过流量调节满足不同钻井需求。
2 常用水井钻井技术
泥浆正循环牙轮钻井技术应用普遍，通过科学选择钻头型号、确定钻进方案，可实现优快钻进。钻头选型主要考虑岩性特征以及钻头尺寸与井径设计匹配度。钻头连接注意轻微操作，可在下部垫上木板，防止猛蹾，岩层较硬或遇阻时要缓慢操作，中途扫孔中要计算好扫孔时间，以扫孔时间的1.5倍作为钻进时间，在钻至井底上部7-8m部位后，要开泵循环下入井底，严禁直接钻入井底后再开泵循环，杜绝对动转盘和动力头进行加压，防止钻头憋压或钻具扭断。钻进中如果钻头憋跳，要检查确保无地层变化或井壁坍塌掉块等问题，结合实际进行参数调整，或上提钻头后开泵大排量循环，依然无法正常钻进就要起钻进行检查。防斜打直钻进也是一项重要工作，要尽量缩小钻具与钻孔间间隙实现防斜，可在钻头上方配套钻铤及扶正器进行垂直钻进。扶正器不能与井壁间隙太大，以孔径减去6-10mm为间隙最合适，如果超过30mm会影响防斜钻进效果。
随着技术进步，已经开始探索使用空气牙轮或泡沫牙轮钻井技术，可在大部分地层和复杂地质条件下钻进，速度可达牙轮钻头5-10倍，具有钻具磨损小、寿命长、防斜钻进和保护地下水渗透性等优势。
钻井循环介质对作用较大，特别是对减小钻头磨损、提升钻井速度方面，常用循环介质对钻头影响如表1所示。
空气压力可驱动冲击器进行破碎岩石施工，能有效克服水压，使钻井后产生的岩屑顺利返排。空气流量可满足冲击器本身耗气量，并通过钻柱与钻孔间的间隙进行岩屑返排。因钻具和岩屑等都受重力影响，一般情况下10m水柱压力相当于0.1MPa压力，要想顺利进行岩屑返排，就要施加足够压力，但压力过大对钻具等工具承压性要求较高，且井深越大则压力要求越高。同时，要合理选择冲击器，具体应用参数如表2所示。
3 结论
综上所述，滨州地区属于半干旱半湿润地区，近年来降雨量整体偏少，农业灌溉和生活用水面临较大压力，分析区域水资源情况，通过打井合理开发利用水资源，有利于满足水资源使用需求。
参考文献：
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