打井機(jī)的工作原理是：在大氣壓力的作用下，循環(huán)液由沉淀池經(jīng)回水溝沿著井孔的環(huán)狀間隙流到井底，此時(shí)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)鉆桿，帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)，由泥漿泵抽吸建立的負(fù)壓把碎屑泥漿吸入鉆桿內(nèi)腔，隨后上升至水龍頭，經(jīng)泥漿泵排入沉淀池，沉淀后的循環(huán)液繼續(xù)流入井孔，如此周而復(fù)始，形成了反循環(huán)的鉆進(jìn)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(jìn)的方式打水井已經(jīng)取代了傳統(tǒng)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(guò)滲透的方式進(jìn)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(guò)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(duì)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(zhì)交換物質(zhì)，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(shí)，被局部隔水層所阻而存積起來(lái)的地下水，這種水與季節(jié)和氣候有直接關(guān)系。
2、潛水
在個(gè)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(huán)境的污染。
這層水的優(yōu)點(diǎn)是比較容易獲取，大多數(shù)地區(qū)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(jìn)巖層或者是土壤。
3、承壓水
承壓水是充溢在兩個(gè)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(zhì)不能完全的滲透到該水層，應(yīng)用這類水源是比較健康的。
水文地質(zhì)打井就是抽取這類水源，通過(guò)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(zhì)鉆機(jī)利用金鉆金剛石鉆頭打井需要到達(dá)承壓水層，判斷該水井是否能夠穩(wěn)定供水標(biāo)志是鉆頭鉆進(jìn)到該水層時(shí)，會(huì)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(duì)封閉的空間內(nèi)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(huì)喜笑顏開(kāi)，又一次完成了水井鉆進(jìn)任務(wù)。
打井地段選擇技巧
1、在高處尋找低處
根據(jù)地形，在山谷或低洼地形中尋找水。
例如，在山區(qū)，地下水通常被收集在山谷中或從地表排出，形成泉水。
在沿海或湖泊淹沒(méi)的山谷中，由于雨水和地表水的集中滲透，它可能成為淡水透鏡。
沙漠地區(qū)的沙丘土地地下水被淺埋在沙丘之間的凹陷處。
2、在水滲透性好的巖層中尋找水滲透性差的巖層
在巖石裂縫發(fā)達(dá)且透水性良好的山區(qū)尋找水。
由于巖石具有良好的透水性，降水沿著裂縫深深滲透。
地下水被埋在數(shù)十至數(shù)百米的深度。
這樣的深井存在于居住區(qū)分散的山區(qū)。
有些困難。
在此類區(qū)域中尋找水時(shí)，請(qǐng)嘗試尋找淺水屏障或相對(duì)水屏障。
這樣，水屏障可以防止從上部滲入的地下水繼續(xù)滲入并聚集在水屏障上方。
該含水層有時(shí)含少量水，但它埋在淺層，可以滿足小型居住區(qū)的用水需求。
3、在水滲透性差的巖層中尋找水滲透性好的巖層
在一些分布著火成巖層或變質(zhì)巖的山區(qū)尋找水，如果沒(méi)有結(jié)構(gòu)裂縫，則鉆井良好的基巖的深部滲透性較差，而基巖的上部已被風(fēng)化。
時(shí)間長(zhǎng)了，形成了深層的風(fēng)化殼，滲透性很好。
在風(fēng)化殼以及山坡和山麓的殘留土壤層中，打水井，發(fā)現(xiàn)有空隙和裂隙水。
4、分散注意力
要在裂縫分布不均的巖石中找到水，必須使用巖石裂縫的不均性。
尋找容易產(chǎn)生裂紋的地方，例如靠近巖脈的地方。
堤防是伴隨火山活動(dòng)或其他構(gòu)造運(yùn)動(dòng)侵入周圍巖層的巖體。
由于巖脈的侵入，鉆井會(huì)破壞周圍的巖石，形成致密的裂縫并儲(chǔ)存地下水。
通常來(lái)說(shuō)，鉆井隊(duì)基本是采用常規(guī)的轉(zhuǎn)盤鉆井，這種鉆井方式屬于是為傳統(tǒng)的一種鉆井，現(xiàn)在大家為了提高鉆井速度，采用PDC鉆頭+井下動(dòng)力鉆具+轉(zhuǎn)盤鉆的復(fù)合鉆井方式，例如：
1、基于復(fù)合鉆井的鉆頭轉(zhuǎn)速是鉆機(jī)二檔速對(duì)倍，接近1檔的4倍。
2、復(fù)合鉆井的高轉(zhuǎn)速比較適合在PDC鉆頭剪切底層的切削特點(diǎn)。
3、井眼軌跡比較平滑，導(dǎo)向鉆進(jìn)和滑動(dòng)鉆井結(jié)合為一起的間隔變換，比較方便大家孔子和速度，進(jìn)而可以很好的井下的安全。
4、鉆具結(jié)構(gòu)上屬于是有效簡(jiǎn)化的，復(fù)合鉆井，控制鉆壓介于100-120kn。
5、的PDC鉆頭配合動(dòng)力鉆具鉆井，可以很好地避免高轉(zhuǎn)速下牙輪軸承的先期失效，不會(huì)出現(xiàn)操作上問(wèn)題，避免發(fā)生操作事故。
使用打井鉆頭打水井操作流程
現(xiàn)在自來(lái)水在居民生活區(qū)的普及率很高，大多數(shù)居民不用再為飲水問(wèn)題苦惱。
在偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村和山區(qū)，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(duì)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(yīng)用于灌溉水井。
那么，打井隊(duì)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(jù)不同的需求打出不同規(guī)格的水井。
比如想要打出一口農(nóng)作物的灌溉水井，那么使用的打井機(jī)械設(shè)備往往是大型的，使用的打井鉆頭是全面鉆進(jìn)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(zhì)鉆機(jī)，配合金鉆電鍍金剛石鉆頭鉆進(jìn)就能解決，根據(jù)飲用水使用者的人口數(shù)量調(diào)整水井的孔徑大小，這個(gè)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(zhǔn)備工作，包括鉆井設(shè)備、金鉆金剛石鉆頭、鉆具以及一些列附屬配件。
再根據(jù)客戶的用水需要選擇合適的水源地點(diǎn)進(jìn)行施工，對(duì)于找水源的工作是有難度的，特別是在一些山區(qū)，地下水的水位比較低，如果水源地沒(méi)有找好，金剛石鉆頭可能鉆進(jìn)到上百米都未能出水，造成巨大的人工和經(jīng)濟(jì)損失。
機(jī)長(zhǎng)要根據(jù)地表的巖層屬性和朝向，依據(jù)合理的推斷，在進(jìn)行小規(guī)模的試探之后方能作出施工地點(diǎn)的決定，切不可盲目行事。
3、就是打井的施工過(guò)程，要根據(jù)不同的地層情況選擇合適的鉆進(jìn)方法和金剛石鉆頭。
對(duì)于少部分沒(méi)有基巖的南方地區(qū)，通常使用合金鉆頭的全面鉆進(jìn)方式就能完成一口水井的作業(yè)。
其他有基巖的地區(qū)則要根據(jù)巖石屬性選擇合適的鉆頭，以金鉆金剛石鉆頭為例，復(fù)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(jiān)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(yè)在施工時(shí)獲得好的工作效率。
通常來(lái)說(shuō)打一口水井往往需要花費(fèi)數(shù)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(bào)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(qū)域。
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