打井機的工作原理是：在大氣壓力的作用下，循環液由沉淀池經回水溝沿著井孔的環狀間隙流到井底，此時轉盤驅動鉆桿，帶動鉆頭旋轉進行鉆進，由泥漿泵抽吸建立的負壓把碎屑泥漿吸入鉆桿內腔，隨后上升至水龍頭，經泥漿泵排入沉淀池，沉淀后的循環液繼續流入井孔，如此周而復始，形成了反循環的鉆進工作。

打水井需要深入了解地下水及其類型
金剛石鉆頭鉆進的方式打水井已經取代了傳統低效能的人工打井，水平面以下的水都成為地下水，它是由地表面的水通過滲透的方式進入地面以下形成的。
地面的水包括江、河、湖等一切水資源，把地下水通過泵壓的方式輸送至地面就需要打水井，深入了解地下水及其類型對于成功打井有很大幫助。

地下水及其類型
地下水存在于地下巖石或者是土壤的間隙中，可以分為上層水、潛水及承壓水三種類型。

1、上層水
接近地表的水，直接和大氣以及地表的水接觸，這層的水可以直接和地面上的物質交換物質，不適合直接飲用。
是存在于飽于氣帶中局部隔水層上面的重力水，一般分布不廣，它是降水或地表水下滲時，被局部隔水層所阻而存積起來的地下水，這種水與季節和氣候有直接關系。

2、潛水
在個隔水層（完全不透水的巖層或者是土壤層等）上面的水層，它和上層水是直接交互的，也容易受到地面環境的污染。
這層水的優點是比較容易獲取，大多數地區人工打井的方式獲取的就是這一層的水源，不需要金剛石鉆頭鉆進巖層或者是土壤。

3、承壓水
承壓水是充溢在兩個隔水層之間的水層，由于受到隔水層的阻斷，地表的污染物質不能完全的滲透到該水層，應用這類水源是比較健康的。
水文地質打井就是抽取這類水源，通過金剛石鉆頭鉆穿隔水層，下入水泵將其抽取到地面供人們生活灌溉。

由于地質鉆機利用金鉆金剛石鉆頭打井需要到達承壓水層，判斷該水井是否能夠穩定供水標志是鉆頭鉆進到該水層時，會有比較大的水壓的水流從孔口溢出，主要原因是承壓水處于相對封閉的空間內具有較高的水壓所致。
打井師傅在看到孔口冒水的情景后都會喜笑顏開，又一次完成了水井鉆進任務。


使用打井鉆頭打水井操作流程
現在自來水在居民生活區的普及率很高，大多數居民不用再為飲水問題苦惱。
在偏遠鄉村和山區，尋找水源一直是他們難以克服的困難，那么使用打井鉆頭打一口水井就很有必要的。
一般打井隊伍使用的鉆頭為金剛石鉆頭，也有使用工程鉆頭的，但這一般應用于灌溉水井。
那么，打井隊伍使用打井鉆頭打水井操作流程是怎么樣的呢？
1、要明確所打水井的用途，根據不同的需求打出不同規格的水井。
比如想要打出一口農作物的灌溉水井，那么使用的打井機械設備往往是大型的，使用的打井鉆頭是全面鉆進的旋挖合金鉆頭。
如果想要打出一口飲用水水井，那么只需要使用地質鉆機，配合金鉆電鍍金剛石鉆頭鉆進就能解決，根據飲用水使用者的人口數量調整水井的孔徑大小，這個只要改變金剛石鉆頭的口徑就行了，一般水井的口徑在110mm-220mm之間。

2、要做好施工的前期準備工作，包括鉆井設備、金鉆金剛石鉆頭、鉆具以及一些列附屬配件。
再根據客戶的用水需要選擇合適的水源地點進行施工，對于找水源的工作是有難度的，特別是在一些山區，地下水的水位比較低，如果水源地沒有找好，金剛石鉆頭可能鉆進到上百米都未能出水，造成巨大的人工和經濟損失。
機長要根據地表的巖層屬性和朝向，依據合理的推斷，在進行小規模的試探之后方能作出施工地點的決定，切不可盲目行事。

3、就是打井的施工過程，要根據不同的地層情況選擇合適的鉆進方法和金剛石鉆頭。
對于少部分沒有基巖的南方地區，通常使用合金鉆頭的全面鉆進方式就能完成一口水井的作業。
其他有基巖的地區則要根據巖石屬性選擇合適的鉆頭，以金鉆金剛石鉆頭為例，復雜巖層選用25-28度金剛石鉆頭，普通巖層選用20-25度金剛石鉆頭，堅硬巖層選用6-8度金剛石鉆頭，只有合理的劃分胎體硬度，才能使得鉆探作業在施工時獲得好的工作效率。

通常來說打一口水井往往需要花費數十天不等，如果水井的出水效果不好或者是不出水，那么可能面臨鉆孔報廢的窘境。
前期工作一定要做好，特別是確定水源地和施工區域。


打井要注意的事項：
一、在打井施工前為了防止施工時發生坍孔，要確定好泥漿的比重，施工時護筒的位置盡量選在中間，不要使下端孔發生漏水現象，要盡量減少空轉時間，并在沖水時要將水頭氣力平均適中，在吊入鋼骨時要防止骨架撞到孔壁。
 
二、清孔排渣時，必需留意保持孔內水頭高度，防止坍孔。
 
三、清孔采用換漿法進行，可在終孔后休止進尺，稍提鉆頭離開孔底10-20cm空鉆并保持泥漿正常輪回，以中速壓入泥漿，把鉆孔內懸浮的泥漿置換出來。
 
四、灌注砼的速度需及時控制，需防止孔壁土壤帶入，影響樁的質量，灌溉砼需每根樁一次澆搗完成，否則將產生施工縫引起斷樁的危險，需做好一切預備工作，在拌和、輸送，振搗各工作必需連貫，確保連續施工，保證砼供給連續，灌注樁的砼配合比不同不能混用。
從浙江快速鉆井隊的工作人員那里了解到，為了防止鉆孔樁出現斷樁、坍孔等現象，在打井機施工現場需要配置一臺發電機、拌和機具及材料，以保證能夠連續的工作。
還需要防止鋼筋骨架在施工砼時發生上浮現象，采用鋼棒加地錨來對其臨時固定。


通常來說，鉆井隊基本是采用常規的轉盤鉆井，這種鉆井方式屬于是為傳統的一種鉆井，現在大家為了提高鉆井速度，采用PDC鉆頭+井下動力鉆具+轉盤鉆的復合鉆井方式，例如：
1、基于復合鉆井的鉆頭轉速是鉆機二檔速對倍，接近1檔的4倍。

2、復合鉆井的高轉速比較適合在PDC鉆頭剪切底層的切削特點。

3、井眼軌跡比較平滑，導向鉆進和滑動鉆井結合為一起的間隔變換，比較方便大家孔子和速度，進而可以很好的井下的安全。

4、鉆具結構上屬于是有效簡化的，復合鉆井，控制鉆壓介于100-120kn。

5、的PDC鉆頭配合動力鉆具鉆井，可以很好地避免高轉速下牙輪軸承的先期失效，不會出現操作上問題，避免發生操作事故。

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