本发明涉及回灌井施工领域，特别是涉及高压回灌井施工方法。
背景技术：
《水文地质手册》中提供了传统的成井工艺，主要包括：井管安装、填滤料、止水、洗井等四个步骤。1、井管安装，根据钻进和水文测井划分的地层剖面，确定滤水管位置和不同规格滤料填充位置；2、填滤料，根据含水层的情况，选择滤料的规格、填滤料的厚度以及填滤料的方法；3、止水，为隔离钻孔贯穿的含水层，需对水文孔进行止水，通常利用粘土进行止水；4、洗井是为彻底清除井内的泥浆。常用方法有活塞洗井和空压机震荡洗井。
该成井工艺存在如下缺陷：缺陷一，冲洗液浓度过大，在第四系、新近系等固结较差的岩层中施工水文孔时，如冲洗液换的较稀极易发生缩孔、塌孔事故，为了避免事故的发生，终孔后冲洗液的浓度达不到规范要求，造成泥浆堵塞部分含水层导水空间，降低了回灌井的回灌量。缺陷二，粘土止水强度低，粘土止水是传统的止水方式，具有操作简单，成本低，止水效果较好的优点。但也存在止水处易被升降钻具碰击而失效，且止水处不能承受较高压力的缺点。缺陷三，填滤料易“架桥”，填滤料时，容易发生“架桥”现象，使滤料不到位的情况时有发生，影响止水效果，最终可能造成成井的失败。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供高压回灌井施工方法，以解决以上技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高压回灌井施工方法，其包括：
根据钻进和水文测井划分的地层剖面，确定滤水管位置和不同规格滤料填充位置，进行井管安装；
根据含水层的情况，选择滤料的规格、填滤料厚度；
根据所述滤水管位置，将钻具下至孔底，冲水至冲洗液浓度降低到预设值；
按照所述滤料的规格、所述不同规格滤料填充位置、所述填滤料厚度，投放滤料；
利用粘土球对水文孔和井壁之间的位置进行止水，待溶解预设时间后，充填水泥浆液进行止水；
清除井内的泥浆。
在一些实施例中，优选为，所述井管安装为一次下管；
所述井管由沉砂管、双层滤水管、地质套管从下至上依次串联而成。
在一些实施例中，优选为，所述双层滤水管为双层缠丝滤水器。
在一些实施例中，优选为，所述双层缠丝滤水器包括内外套接的内层管和外层管，所述内层管和所述外层管上均设置过滤孔，且所述内层管和所述外层管外壁均缠绕金属丝。
在一些实施例中，优选为，所述金属丝的断面为梯形，所述金属丝绕制的滤水孔断面呈v形。
在一些实施例中，优选为，所述金属丝在缠绕之前经过防腐处理。
在一些实施例中，优选为，所述滤料的填充方式为：动水填滤料。
在一些实施例中，优选为，所述利用粘土球对水文孔进行止水，待凝固预设时间后，充填水泥浆液进行止水包括：
先向水文孔投入粘土球；
当预设时间后粘土球遇水完全溶解，在井壁与井管之间下水注浆管；
将水泥浆注入井壁与井管之间的空间，边注边提升注浆管，至水泥浆返至井口。
在一些实施例中，优选为，粘土球的厚度为5-6米，粘土球的直径为1.5-2.5厘米。
在一些实施例中，优选为，所述水泥浆的水灰比为1:1～0.6:1。
在一些实施例中，优选为，所述预设时间为大于12小时。
(三)有益效果
本发明提供的技术方案中将下滤水管和换浆(即冲水)同时进行；而且采用粘土球和水泥浆双层止水，提高了止水处的强度。选择不同规格的滤水管、滤料尽量减少填滤料的“架桥”情况。通过该方法回宫，可以减少成井的事故率，提高回灌压力，增加回灌量。
附图说明
图1为本发明一个实施例中回灌井井深的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“第一”“第二”“第三”“第四”不代表任何的序列关系，仅是为了方便描述进行的区分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。“当前”在执行某动作之时的时刻，文中出现多个当前，均为随时间流逝中实时记录。
由于现有回灌井存在多个问题，本发明给出高压回灌井施工方法。
下面将通过基础设计、扩展设计及替换设计对产品、方法等进行详细描述。
一种高压回灌井施工方法，其主要包括：
步骤110，根据钻进和水文测井划分的地层剖面，确定滤水管位置和不同规格滤料填充位置，进行井管安装；
本步骤是对现场情况的核实及后续操作的设定，属于较为基础的步骤。
步骤112，根据含水层的情况，选择滤料的规格、填滤料厚度；
滤料可选用石英砂、砾石等。
步骤114，根据滤水管位置，将钻具下至孔底，冲水至冲洗液浓度降低到预设值；
在本步骤中将下管和换浆同时进行，本步骤与现有技术不同。将钻具下至孔底，大流量冲水。
步骤115，按照滤料的规格、不同规格滤料填充位置、填滤料厚度，投放滤料；
在滤水管外投放滤料。本步骤也区别于现有技术。等冲洗液变稀后，开始投放滤料，填至设计填滤料的高度，及滤料的厚度。
步骤116，利用粘土球对水文孔和井壁之间的位置进行止水，待溶解预设时间后，充填水泥浆液进行止水；
为隔离钻孔贯穿的含水层，需对水文孔进行止水。粘土球遇水溶解，通过溶解达到止水的目的。本步骤采用粘土球和水泥浆进行止水，能够增加止水处的强度，即首先利用投放5-6米后的粘土球进行止水，然后充填水泥浆进行止水。
步骤118，清除井内的泥浆。
洗井是为了彻底清除井内的泥浆。推荐方法有活塞洗井和空压机震荡洗井。
其中，步骤114中提到，将钻具下至孔底，即进行一次性下管。该井管主要由沉砂管、双层滤水管、地质套管(钢管)从下至上依次串联而成。三者在接口处直径相等，长度可以根据实际操作环境确定。后续的实施例中给出一种长度设定值，在其他的实施例中，可以借鉴和参考。
此处提到的双层滤水管，包括内外套接的内层管和外层管，所述内层管和所述外层管上均设置过滤孔，且所述内层管和所述外层管外壁均缠绕金属丝。内外层管为骨架管，材质与井壁管材质相同，常选择市场易购的φ168mm×7mm、φ219mm×8mm两种规格的钢质螺旋管材。金属丝缠绕呈过滤器滤网，形状类同连续条缝式，滤网是用冷轧钢丝圈骨架纵向筋绕制而成。金属丝断面为梯形，绕制成的滤水孔断面呈v形。这种滤网孔隙率大，便于洗井和阻砂。同时为了防腐防垢，在滤网上喷涂一层塑质材料，即形成涂塑滤网。滤网的丝间距控制在能有效阻挡内外滤料为宜。滤料均选用结构致密、磨圆度好的龙口石英砂，粒径6-8mm。
采用双层缠丝滤水器，且对滤水器的缠丝进行防腐处理，然后在下管后又进行管外填滤料，进一步增大了含水层的透水性。
在步骤116的止水操作中，先向水文孔投入粘土球；当预设时间后粘土球遇水完全溶解，在井壁与井管之间下水注浆管；将水泥浆注入井壁与井管之间的空间，边注边提升注浆管，至水泥浆返至井口。通过该操作，能隔离钻孔所贯穿的透水层或漏层带，封闭有害和不用的含水层，使回灌井得到加固，又增加了止水层的强度。
粘土球的厚度为5-6米，粘土球的直径为1.5-2.5厘米。水泥浆的水灰比为1:1～0.6:1。溶解时间大概12小时，溶解后的粘土慢慢沉降成凝固态。
本方案在老挝某钾盐矿施工回灌井4口，每口回灌井都可以满足1mpa压力下的地下水回灌，回灌量20-30m3/h不等。通过2012年至2015年厂区长期回灌运行记录表，得知4口回灌井运行良好，随时间的推移，回灌量略有衰减。
下面通过一个具体的操作实例，进行高压回灌井施工方法的进一步说明：
地质背景
在第四系松散地层及新近系岩层固结性较差的地层中施工水文孔时，容易出现塌孔、缩径等事故，而且如果洗井不彻底、滤水器选择不当，影响回灌井的性能及使用寿命。
发明目的
完成矿山要求的加压回灌地下水。
技术方案，如图1所示：
(1)、井身结构
回灌井井身结构为一径到底，采用扩孔钻进。首先，采用φ219mm取心钻头钻至100.0m，然后采用φ425mm钻头扩孔至孔底。
(2)破壁、换浆
完井后，在下管之前要做好通井和破壁换浆工作，钻头钻至目的层后，采用偏心钻头或笼刷式钻头将井壁的泥皮破坏掉，然后逐步降低井内的泥浆黏度和密度。
(3)安装井管
完井后全井一次下管，套管串组合：φ219mm沉砂管×5.0m+φ219mm双层滤水管×20.0m+φ219.mm套管×75.5m，下入井管总长度100.5m。
双层滤水器：由内外滤料、内外滤网及胎管(骨架管)组成的双层过滤结构。骨架管材质与井壁管材质相同，常选择市场易购的φ168mm×7mm、φ219mm×8mm两种规格的钢质螺旋管材。过滤器滤网形状为连续条缝式，滤网是用冷轧钢丝圈骨架纵向筋绕制而成。金属丝断面为梯形，绕制成的滤水孔断面呈v形。这种滤网孔隙率大，便于洗井和阻砂。同时为了防腐防垢，在滤网上喷涂一层塑质材料，即形成涂塑滤网。滤网的丝间距控制在能有效阻挡内外滤料为宜。滤料均选用结构致密、磨圆度好的龙口石英砂，粒径6-8mm。
(4)填滤料、洗井
下入套管后，开始填入滤料。滤料选用结构致密、磨圆度好的龙口石英砂，粒径4-6mm。选用动水填滤料，具体方法为：将钻具下至孔底，利用水泵向孔内注水，使井中水从套管外流出。此方法即可以防止填滤料时出现“架桥”现象；还能进一步降低泥浆稠度，达到洗井的目的。
(5)止水
为隔离钻孔所贯穿的透水层或漏层带，封闭有害和不用的含水层需进行止水工作。本方案止水选择选用粘土球和水泥。
具体方法为：先投入厚度6.0m的粘土球，粘土球直径1.5-2.5cm，然后静止12小时，等粘土球遇水完全溶解后，在井壁与井管之间下入注浆管，用泥浆泵将水泥浆注入井壁与井管之间的空间，边注边提升注浆管，直至水泥浆液返至井口，完成注浆。水泥浆液的水灰比选择为：1:1。
利用该方法，即使回灌井得到加固，又增加了止水层的强度。
(6)洗井
止水结束后，采用高压喷头冲洗滤水管、空压机气水混合和空压机气举洗井等方法进行洗井，直至返出井口的水清为止。
通过本方案施工，增加了止水处的强度，实现了加压注浆，注浆压力可以达到1mpa，回灌量为30m3/h。与无压回灌回灌量10m3/h相比，回灌量提高2倍。
本方案施工工艺是对传统工艺的施工步骤和应用材料进行了调整及融合，工艺成熟、可靠，便于在实践中推广应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。