CN109958434B - 钻孔定压力非稳定流钻孔水文地质试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于钻孔水文地质试验技术领域，具体涉及一种使用双栓塞钻孔水文地质试验设备在钻孔开展的定压力非稳定流钻孔水文地质试验方法；本发明要解决的技术问题是：针对定压力稳定流压水试验模式的不足，提出一种钻孔水文地质试验方法定压力非稳定流钻孔水文地质试验方法，使用双栓塞钻孔水文地质试验设备，以便快速获得钻孔揭露岩体的渗透性参数随深度分布特征，为高放废物地质处置选址提供候选场址水文地质特征参数和场址比选依据；本发明的技术方案是：包括以下步骤：步骤一，试验设计；步骤二，试验准备；步骤三，试验实施；步骤四，试验数据处理；步骤五，试验报告编写。

Description

钻孔定压力非稳定流钻孔水文地质试验方法

技术领域

本发明属于钻孔水文地质试验技术领域，具体涉及一种钻孔定压力非稳定流钻孔水文地质试验方法。

背景技术

高水平放射性废物地质处置设施选址准则要求场址岩体（岩层）具备地下水含量小、从处置设施到地下水排泄点的径流途径长、水力梯度低等水文地质特征。岩体或岩层渗透性影响地下水流速与流向，是刻画地下水径流途径的参考依据，是反映候选场址水文地质特征的重要基础参数，世界各国在高放废物都将获取渗透性参数作为场址调查的一项重要基础性工作。

钻孔水文地质试验是获取岩体或岩层渗透性参数的重要原位试验手段，压水试验是低渗透性岩体或岩层常用的一种钻孔水文地质试验方法，可采用稳定流模式或非稳定流模式。国内水利水电等工程领域长期采用的是定压力稳定流压水试验模式，但对应的试验规程对稳定流的约束条件相对宽泛，数据处理方式与高放废物处置库选址对水文地质特征参数的需求存在一定差异，不宜作为候选场址钻孔水文地质试验方法。

因此，本发明在该情况下，使用双栓塞钻孔水文地质试验设备开展了大量的现场试验，开发了一种定压力非稳定流压水试验方法，使用该方法的压水试验过程中无需通过人工控制下的稳定流状态，试验数据处理基于非稳定流的假设条件，所获得的渗透性参数可靠性高，可满足高放废物地质处置场址评价需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对定压力稳定流压水试验模式的不足，提出一种钻孔水文地质试验方法定压力非稳定流钻孔水文地质试验方法，使用双栓塞钻孔水文地质试验设备，以便快速获得钻孔揭露岩体的渗透性参数随深度分布特征，为高放废物地质处置选址提供候选场址水文地质特征参数和场址比选依据。

本发明所采用的技术方案是：

一种定压力非稳定流钻孔压水试验方法，包括步骤如下：

步骤一，试验设计；

步骤二，试验准备；

步骤三，试验实施；

步骤四，试验数据处理；

步骤五，试验报告编写。

所述步骤一试验设计包括以下步骤：

步骤（1.1）从钻孔中选取裂隙发育、岩心完整性差、RQD值较低的孔段，将这些孔段的起止深度记录到不宜封隔孔段登记表（表1）；

表 1 不宜封隔孔段登记表

步骤（1.2）选用3m或4.5m规格长钻杆，总长度应与钻孔深度相当，单根钻杆长度记为TU，选用0.50m、0.75m、1.00m、1.50m和2.00m短钻杆作为调节钻杆，单根钻杆长度记为PU，测量钻杆长度并记录（表2），铝合金钻杆用粉笔编号，钢钻杆用石蜡笔编号；

表 2 定压力非稳定流压水试验钻杆长度登记表

步骤（1.3）测量试验钻孔地面到钻机机台之间的距离，记为机台高度，测量钻孔机台板上放置的吊卡底端到钻杆顶端的高度，记为夹板高度，记录到试验设计表（表 3）；

表 3试验段定压力非稳定流压水试验设计表

步骤（1.4）参考不宜封隔孔段的分布设定试验段长度，再根据上下栓塞之间固有设备长度，选用一定数量长钻杆和短钻杆组成试验段，试验段应略长于长钻杆的整倍数；

步骤（1.5）设钻孔深度 600m，井下设备末端留有10m安全距离，则需选用 191根3m长度标准钻杆以便把设备安装到最深的试验孔段，将全部井下设备和钻杆长度记录到表 3中；

步骤（1.6）后续试验段设计中只需依次减少4根3m规格钻杆即可得到试验段上、下封隔点的位置，从而得到对应的试验段设计表；

步骤（1.7）对照岩心照片、岩心地质编录资料，不宜封隔孔段登记表，检查钻孔总体试验方案，确保相邻试验段之间不留空白，上封隔点以上1m孔段、下封隔点以下1m孔段尽量完整，汇总每个试验段的上、下封隔点至试验设计汇总文件（表 4）；

表 4 定压力非稳定流压水试验设计方案汇总表

步骤（1.8）当封隔点未能有效封隔时，应向钻孔内安装短钻杆，向下移动试验段封隔点，使其处于相对完整的孔段，并在对应的试验段设计表3中标明使用的短钻杆长度；

所述步骤二试验准备包括以下步骤：

步骤（2.1）试验设备进场前，组织安排试验专用钻机、钻塔及配套设备进场，将钻塔和钻机安装就位，圈定现场试验工作区范围；

步骤（2.2）检查发电设备220V、380V输出功率能否满足试验设备工作需求，检查电缆布设和连接方式是否符合安全用电需求，准备好足量的试验用水；

步骤（2.3）安排钻机工人使用钻杆通孔、洗孔，通孔遇到探头石等情况时建议带钻扫孔，以确保后续井下设备安装的安全；

步骤（2.4）检查扳手、管钳、切管刀、变径接头、减压阀、手压泵、增压泵、水位计、气压计、万用表、计时器专用工具的规格、数量是否满足钻孔水文地质试验需求；

步骤（2.5）600m钻孔需要出厂压力10Mpa工业氮气10～15瓶，还应准备足量的生料带、丝扣油、密封硅脂、管道密封胶、动力电缆和数据电缆等必要消耗品；

步骤（2.6）准备足量粉笔和石蜡笔，打印足量的钻孔水文地质试验工作日志、流量记录表格、数据文件登记表表格；

步骤（2.7）连接增压泵、流量计与地面压水管路，检查增压泵、流量计工况，检查地面压水管路中连接处及阀门的密封效果，检查阀门调节功能；

步骤（2.8）在地面将栓塞套入厚壁钢管，给栓塞加压0.3～0.5Mpa检查栓塞封隔效果、压力管路密封性，检查井下试验阀门能否正常开关，检查数据采集设备测量与数据存储功能是否正常；

所述步骤三试验实施包括以下步骤：

步骤（3.1）第一个试验段的井下设备安装前测量钻孔静止水位，在地面组装栓塞之间的井下设备，测量试验段实际安装长度，测量三个压力 /温度传感器到上栓塞下封隔点之间的距离并记录，然后根据试验设计文件中标记的顺序依次安装井下设备和试验钻杆，最后连接地面装置，完成试验开始前的设备集成（图2）；

步骤（3.2）当井下设备安装就位后，立即连接数据传输电缆，根据压力 /温度传感器、流量计的使用要求设定数据采样频率和数据保存路径，开始采集压力/温度和流量数据，最后连接栓塞加压管与栓塞压力控制板的出气口；

步骤（3.3），井下设备安装就位10min或试验段水头压力波动不超过±5Kpa后，测量钻杆内水位，计算三个传感器安装深度对应的水头压力，与测量值对照检查传感器的测量精度（表5）；

表 5 传感器测量精度校验表

步骤（3.4）打开氮气瓶，调节减压阀的输出压力，建议输出压力比试验段下封隔点深度对应水头压力高0.5Mpa，如试验段下封隔点深度为400m，对应水头压力4.0Mpa，减压阀的输出压力应为4.5Mpa，随后打开压力控制板进气阀和加压阀，给栓塞加压10min，然后关闭加压阀、氮气瓶，打开泄压阀排出栓塞压力控制管路多余气体，关闭进气阀，调松减压阀；

步骤（3.5）打开压水阀、大流量阀、回水阀，开启增压泵向试验段注水，待试验钻杆满水后打开孔口排气阀排出压水管路及试验钻杆内的空气，然后关闭排气阀，快速调节压力调节阀，使得压力表读数稳定在0.3～0.5Mpa之间的某一定值向试验段压水；

步骤（3.6）根据流量计流量示数选用相应量程的流量计，大流量计量程为1～50L/min，小流量计量程为0.1～11L/min：初始流量不超过10L/min，则打开小流量阀门，启用小量程流量计，关闭大流量阀门，初始流量超过10L/min，则保持大流量阀门开启，继续使用大量程流量计，开始定压力非稳定流压水试验的压水阶段；

步骤（3.6）试验段水头压力需保持稳定至少30min，待流量基本稳定，流量计示数小数点后2位不变后关闭井下阀门，转入压力恢复阶段；

步骤（3.7）压力恢复持续至少20min后打开井下阀门，拆除地面压水管路与试验钻杆的连接，打开栓塞压力控制板泄压阀、加压阀，给栓塞泄压，待观测到栓塞排气口不再有气流后停止数据采集，保存数据，拆除电缆，断开栓塞压力控制板与栓塞加压管的连接；

步骤（3.8）后续试验段的压水试验应参考前后试验段的设计文件，从钻孔内取出一定数量长钻杆，然后重复步骤（3.2）～步骤（3.7）。

所述步骤四试验数据处理包括以下步骤：

步骤（4.1）当压水试验渗流符合拟稳定流状态时，将该流态对应的平均

流量Q、试验段长度L、试验段水头差ΔH、钻孔半径rw、代入Hvorslev公式

求取渗透系数K；

步骤（ 4.2）当压水试验渗流符合拟稳定流状态，且试验段导水裂隙平均倾角不超过45°时，可将步骤（4.1）所述参数Q、L、ΔH和rw代入Moye公式

求取渗透系数K；

步骤（4.3）以公式计算得到的渗透系数K为基础，在半对数或双对数坐标下，将压水阶段流量—时间曲线及其导数

曲线、压力恢复阶段水头—时间及其导数

曲线分别与Jacob-Lohman-195算法的理论曲线拟合，求取试验段渗透系数。

所述步骤五试验报告编写，根据以下报告提纲组织内容，编写报告：

步骤（5.1）概况性总结工作区前期地质调查、水文地质调查概况和试验钻孔概况，包括工作区岩体、岩层的岩性单元划分、构造分布、含水层、带类型划分与分布特征、地下水的补给—径流—排泄、钻孔揭露岩体或岩层的空间分布、钻孔施工耗水量观测与动水位测算、钻孔结构与常规测井成果数据综合分析等；

步骤（5.2）根据试验目标选取试验设备，说明选用定压力非稳定压水试验方法的依据，根据钻孔资料确定试验段长度，明确全部试验段的上、下封隔点位置，给出现场试验验收约束性技术指标，汇总给出试验实施方案；

步骤（5.3）说明现场试验实施整体过程，对比设计方案与实际实施的试验段，总结工作量完成情况，说明实施过程中设计方案的调整情况；

步骤（5.4），汇总使用计算公式得到压水阶段的渗透系数、曲线拟合得到压水和压力恢复两个阶段的渗透系数，筛选出渗透系数的推荐值，给出推荐理由；

步骤（5.5）编制渗透系数的值域分布图，分析钻孔揭露岩体总体渗透性特征，绘制渗透系数随深度分布图，分析钻孔渗透性与深度、岩性、构造的内在联系，给出钻孔揭露的主要含水层、带的空间分布特征，评价其富水性、渗透性和构造的连通性。

本发明的有益效果是：

1. 本发明所述方法将压水试验分为定压力非稳定流压水和压力恢复两个阶段，以公式计算值为基础，通过试验数据与理论曲线拟合的方式求解试验段渗透系数，并最终给出试验段渗透系数的推荐值；

2. 采用定压力非稳定流的压水试验方式只需在压水阶段保持试验段水头压力基本稳定，无需保持流量的稳定，降低了试验难度；

3. 采用筛选出不具备封隔条件的孔段，再开展试验设计的方式，进而提出有针对性的试验设计，提高试验段封隔点的有效性；

4. 采用试验段长度略长于试验钻杆整倍数的设计模式，可保持相邻试验段之间等间距且不留空白，提高试验设备安装效率；

5.采用曲线拟合的方式处理压水和压力恢复两个试验数据，可以获取试验段渗流的空间特征，保证最终渗透系数推荐值的可靠性，满足高放废物地质处置场址评价对渗透性特征参数的要求。

附图说明

图 1为本发明所述方法使用的双栓塞钻孔水文地质试验设备。

图 2为本发明所述方法使用的定压力非稳定流压水试验设备集成示意图。

具体实施方式

下面对本发明所提供的一种钻孔定压力非稳定流压水试验方法作进一步详细说明。一种使用双栓塞钻孔水文地质试验设备（图 1）的定压力非稳定流钻孔水文地质试验方法，包括步骤如下：

步骤一，试验设计；

步骤二，试验准备；

步骤三，试验实施；

步骤四，试验数据处理；

步骤五，试验报告编写。

所述步骤一试验设计包括以下步骤：

步骤（ 1.1）从钻孔中选取裂隙发育、岩心完整性差、 RQD值较低的孔段，将这些孔段的起止深度记录到不宜封隔孔段登记表（表 1）；

表 1 不宜封隔孔段登记表

步骤（1.2）选用3m或4.5m规格长钻杆，总长度应与钻孔深度相当，单根钻杆长度记为TU，选用0.50m、0.75m、1.00m、1.50m和 2.00m短钻杆作为调节钻杆，单根钻杆长度记为PU，测量钻杆长度并记录（表 2），铝合金钻杆用粉笔编号，钢钻杆用石蜡笔编号；

表 2 定压力非稳定流压水试验钻杆长度登记表

步骤（1.3）测量试验钻孔地面到钻机机台之间的距离，记为机台高度，测量钻孔机台板上放置的吊卡底端到钻杆顶端的高度，记为夹板高度，记录到试验设计表（表 3）；

表 3试验段定压力非稳定流压水试验设计表

步骤（1.4）参考不宜封隔孔段的分布设定试验段长度，再根据上下栓塞之间固有设备长度，选用一定数量长钻杆和短钻杆组成试验段，试验段应略长于长钻杆的整倍数；

步骤（1.5）设钻孔深度600m，井下设备末端留有10m安全距离，则需选用 191根3m长度标准钻杆以便把设备安装到最深的试验孔段，将全部井下设备和钻杆长度记录到表3中；

步骤（1.6）后续试验段设计中只需依次减少4根3m规格钻杆即可得到试验段上、下封隔点的位置，从而得到对应的试验段设计表；

步骤（1.7）对照岩心照片、岩心地质编录资料，不宜封隔孔段登记表，检查钻孔总体试验方案，确保相邻试验段之间不留空白，上封隔点以上1m孔段、下封隔点以下1m孔段尽量完整，汇总每个试验段的上、下封隔点至试验设计汇总文件（表4）；

表 4 定压力非稳定流压水试验设计方案汇总表

步骤（1.8）当封隔点未能有效封隔时，应向钻孔内安装短钻杆，向下移动试验段封隔点，使其处于相对完整的孔段，并在对应的试验段设计表3中标明使用的短钻杆长度；

所述步骤二试验准备包括以下步骤：

步骤（2.1）试验设备进场前，组织安排试验专用钻机、钻塔及配套设备进场，将钻塔和钻机安装就位，圈定现场试验工作区范围；

步骤（2.2）检查发电设备 220V、380V输出功率能否满足试验设备工作需求，检查电缆布设和连接方式是否符合安全用电需求，准备好足量的试验用水；

步骤（2.3）安排钻机工人使用钻杆通孔、洗孔，通孔遇到探头石等情况时建议带钻扫孔，以确保后续井下设备安装的安全；

步骤（2.4）检查扳手、管钳、切管刀、变径接头、减压阀、手压泵、增压泵、水位计、气压计、万用表、计时器专用工具的规格、数量是否满足钻孔水文地质试验需求；

步骤（2.5）600m钻孔需要出厂压力 10Mpa工业氮气 10～15瓶，还应准备足量的生料带、丝扣油、密封硅脂、管道密封胶、动力电缆和数据电缆等必要消耗品；

步骤（2.6）准备足量粉笔和石蜡笔，打印足量的钻孔水文地质试验工作日志、流量记录表格、数据文件登记表表格；

步骤（2.7）连接增压泵、流量计与地面压水管路，检查增压泵、流量计工况，检查地面压水管路中连接处及阀门的密封效果，检查阀门调节功能；

步骤（2.8）在地面将栓塞套入厚壁钢管，给栓塞加压0.3～0.5Mpa检查栓塞封隔效果、压力管路密封性，检查井下试验阀门能否正常开关，检查数据采集设备测量与数据存储功能是否正常；

所述步骤三试验实施包括以下步骤：

步骤（3.1）第一个试验段的井下设备安装前测量钻孔静止水位，在地面组装栓塞之间的井下设备，测量试验段实际安装长度，测量三个压力 /温度传感器到上栓塞下封隔点之间的距离并记录，然后根据试验设计文件中标记的顺序依次安装井下设备和试验钻杆，最后连接地面装置，完成试验开始前的设备集成（图 2）；

步骤（ 3.2）当井下设备安装就位后，立即连接数据传输电缆，根据压力 /温度传感器、流量计的使用要求设定数据采样频率和数据保存路径，开始采集压力/温度和流量数据，最后连接栓塞加压管与栓塞压力控制板的出气口；

步骤（3.3），井下设备安装就位 10min或试验段水头压力波动不超过± 5Kpa后，测量钻杆内水位，计算三个传感器安装深度对应的水头压力，与测量值对照检查传感器的测量精度（表 5）；

表 5 传感器测量精度校验表

步骤（3.4）打开氮气瓶，调节减压阀的输出压力，建议输出压力比试验段下封隔点深度对应水头压力高0.5Mpa，如试验段下封隔点深度为400m，对应水头压力4.0Mpa，减压阀的输出压力应为4.5Mpa，随后打开压力控制板进气阀和加压阀，给栓塞加压10min，然后关闭加压阀、氮气瓶，打开泄压阀排出栓塞压力控制管路多余气体，关闭进气阀，调松减压阀；

步骤（3.5）打开压水阀、大流量阀、回水阀，开启增压泵向试验段注水，待试验钻杆满水后打开孔口排气阀排出压水管路及试验钻杆内的空气，然后关闭排气阀，快速调节压力调节阀，使得压力表读数稳定在0.3～0.5Mpa之间的某一定值向试验段压水；

步骤（3.6）根据流量计流量示数选用相应量程的流量计，大流量计量程为1～50L/min，小流量计量程为0.1～11L/min：初始流量不超过10L/min，则打开小流量阀门，启用小量程流量计，关闭大流量阀门，初始流量超过10L/min，则保持大流量阀门开启，继续使用大量程流量计，开始定压力非稳定流压水试验的压水阶段；

步骤（3.6）试验段水头压力需保持稳定至少30min，待流量基本稳定，流量计示数小数点后2位不变后关闭井下阀门，转入压力恢复阶段；

步骤（3.7）压力恢复持续至少20min后打开井下阀门，拆除地面压水管路与试验钻杆的连接，打开栓塞压力控制板泄压阀、加压阀，给栓塞泄压，待观测到栓塞排气口不再有气流后停止数据采集，保存数据，拆除电缆，断开栓塞压力控制板与栓塞加压管的连接；

步骤（3.8）后续试验段的压水试验应参考前后试验段的设计文件，从钻孔内取出一定数量长钻杆，然后重复步骤（3.2）～步骤（3.7）。

所述步骤四试验数据处理包括以下步骤：

步骤（4.1）当压水试验渗流符合拟稳定流状态时，将该流态对应的平均

流量Q、试验段长度L、试验段水头差ΔH、钻孔半径rw、代入Hvorslev公式

求取渗透系数K；

步骤（4.2）当压水试验渗流符合拟稳定流状态，且试验段导水裂隙平均倾角不超过45°时，可将步骤（4.1）所述参数Q、L、ΔH和rw代入Moye公式

求取渗透系数K；

步骤（4.3）以公式计算得到的渗透系数K为基础，在半对数或双对数坐标下，将压水阶段流量—时间曲线及其导数

曲线、压力恢复阶段水头—时间及其导数

曲线分别与Jacob-Lohman-195算法的理论曲线拟合，求取试验段渗透系数。

所述步骤五试验报告编写，根据以下报告提纲组织内容，编写报告：

步骤（5.1）概况性总结工作区前期地质调查、水文地质调查概况和试验钻孔概况，包括工作区岩体、岩层的岩性单元划分、构造分布、含水层、带类型划分与分布特征、地下水的补给—径流—排泄、钻孔揭露岩体或岩层的空间分布、钻孔施工耗水量观测与动水位测算、钻孔结构与常规测井成果数据综合分析等；

步骤（5.2）根据试验目标选取试验设备，说明选用定压力非稳定压水试验方法的依据，根据钻孔资料确定试验段长度，明确全部试验段的上、下封隔点位置，给出现场试验验收约束性技术指标，汇总给出试验实施方案；

步骤（5.3）说明现场试验实施整体过程，对比设计方案与实际实施的试验段，总结工作量完成情况，说明实施过程中设计方案的调整情况；

步骤（5.4），汇总使用计算公式得到压水阶段的渗透系数、曲线拟合得到压水和压力恢复两个阶段的渗透系数，筛选出渗透系数的推荐值，给出推荐理由；

步骤（5.5）编制渗透系数的值域分布图，分析钻孔揭露岩体总体渗透性特征，绘制渗透系数随深度分布图，分析钻孔渗透性与深度、岩性、构造的内在联系，给出钻孔揭露的主要含水层、带的空间分布特征，评价其富水性、渗透性和构造的连通性。

Claims (1)

1.一种钻孔定压力非稳定流钻孔水文地质试验方法，其特征在于：包括步骤如下：

步骤一，试验设计；

步骤二，试验前准备；

步骤三，试验实施；

步骤四，试验数据处理；

步骤五，试验报告编写；

所述步骤一试验设计包括以下步骤：

步骤（1.1）从钻孔中选取裂隙发育、岩心完整性差、RQD值较低的孔段作为栓塞不宜封隔的孔段，将这些孔段的起止深度记录到不宜封隔孔段登记表；

步骤（1.2）选用3m或4.5m规格钻杆，总长度应与钻孔深度相当，单根钻杆长度记为TU，选用0.50m、0.75m、1.00m、1.50m和2.00m短钻杆作为调节钻杆，单根钻杆长度记为PU，测量钻杆长度并记录，铝合金钻杆用粉笔编号，钢钻杆用石蜡笔编号；

步骤（1.3）测量试验钻孔地面到钻机机台之间的距离，记为机台高度TH，根据选用的夹板确定夹板底端到钻杆外接手上沿的高度，记为夹板高度SU；

步骤（1.4）根据完整孔段的间距合理选择试验段长度，根据上下栓塞之间固有设备长度，选取3根3m钻杆，得到试验段长度，单根标准钻杆实际长度不到3.00m；

步骤（1.5）设钻孔深度600m，井下设备末端留有10m安全距离，则需选用191根3m长度标准钻杆以便把设备安装到最深的试验孔段，将全部井下设备和钻杆长度TU和TH、SU记录到试验设计表中；

步骤（1.6）后续试验段设计中只需依次减少4根3m规格钻杆即可得到试验段上、下封隔点的位置，从而得到对应的试验段设计表；

步骤（1.7）对照岩心照片、岩心地质编录资料，不宜封隔孔段登记表，检查钻孔总体试验方案，确保相邻试验段之间不留空白，要求上封隔点以上1m孔段、下封隔点以下1m孔段尽量完整，汇总每个试验段的上、下封隔点至试验设计汇总文件表；

步骤（1.8）当封隔点未能有效封隔时，应向钻孔内安装短钻杆，向下移动试验段封隔点到相对完整的孔段，并在对应的试验段设计表中标明短钻杆的长度PU；

所述步骤二试验前准备包括以下步骤：

步骤（2.1）试验设备进场前，组织安排试验专用钻机、钻塔及配套设备进场，将钻塔和钻机安装到指定位置，圈定现场试验工作区范围；

步骤（2.2）检查发电设备220V、380V输出功率能否满足试验设备工作需求，检查电缆布设和连接方式是否符合安全用电需求，准备好足量的试验用水；

步骤（2.3）安排钻机工人使用钻杆通孔、洗孔，通孔遇到探头石情况时带钻扫孔，以确保后续井下设备安装的安全；

步骤（2.4）检查扳手、管钳、切管刀、变径接头、减压阀、手压泵、增压泵、水位计、气压计、万用表、计时器专用工具的规格、数量是否满足钻孔水文地质试验需求；

步骤（2.5）准备足量的工业氮气，600m钻孔需要出厂压力10Mpa工业氮气10～15瓶，生料带、丝扣油、密封硅脂、管道密封胶、动力电缆和数据电缆必要消耗品的规格、性能、数量；

步骤（2.6）准备足量的签字笔、粉笔和石蜡笔，打印足量的钻孔水文地质试验工作日志、流量记录表格、数据文件登记表表格；

步骤（2.7）连接增压泵、流量计与地面压水管路，检查增压泵、流量计工况，检查地面压水管路中连接处及阀门的密封效果，检查阀门调节功能；

步骤（2.8）在地面将栓塞套入厚壁钢管，给栓塞加压检查栓塞封隔效果、压力管路密封性，检查井下试验阀门能否正常开关，检查数据采集设备测量与数据存储功能是否正常；

所述步骤三试验实施包括以下步骤：

步骤（3.1）第一个试验段的井下设备安装前测量钻孔静止水位，在地面组装栓塞之间的井下设备，测量试验段实际安装长度，测量三个压力、温度传感器到上栓塞下封隔点之间的距离并记录，然后根据试验设计文件中标记的顺序依次安装井下设备和试验钻杆；

步骤（3.2）当井下设备安装就位后，立即连接数据传输电缆，根据压力、温度传感器、流量计的使用要求设定数据采样频率和数据保存路径，开始采集压力、温度和流量数据，然后将栓塞加压管与栓塞压力控制板的加压阀连接；

步骤（3.3），井下设备安装就位10min或试验段水头压力波动不超过±5Kpa时，以先到为准，测量钻杆内水位，计算三个传感器安装深度对应的水头压力，与传感器测量对照检查测量精度；

步骤（3.4）打开氮气瓶，调节减压阀的输出压力，输出压力为试验段下封隔点深度对应水头压力+0.5Mpa，试验段下封隔点深度为400m，对应水头压力4.0Mpa，输出压力为4.5Mpa，打开压力控制板进气阀和加压阀，给栓塞加压10min，然后关闭加压阀、氮气瓶，打开泄压阀排出栓塞压力控制管路多余气体，关闭进气阀，调松减压阀；

步骤（3.5）打开压水阀、大流量阀、回水阀，开启增压泵向试验段注水，待试验钻杆满水后打开排气阀排出压水管路及试验钻杆内的空气，然后关闭排气阀，快速调节压力调节阀，使得压力表读数稳定在0.3～0.5Mpa之间的某一定值向试验段压水；

步骤（3.6）根据流量计流量示数选用相应量程的流量计，大流量计量程为1～50L/min，小流量计量程为0.1～11L/min：初始流量不超过10L/min，则打开小流量阀门，启用小量程流量计，关闭大流量阀门，初始流量超过10L/min，则保持大流量阀门开启，继续使用大量程流量计，开始定压力非稳定流压水试验的压水阶段；

步骤（3.6）试验段水头压力需保持稳定至少30min，待流量基本稳定，流量计示数小数点后2位不变，后关闭井下阀门，转入压力恢复阶段，持续至少20min；

步骤（3.7）打开井下阀门，拆除地面压水管路与试验钻杆的连接，打开栓塞压力控制板泄压阀、加压阀，给栓塞泄压，待观测到排气口不再有气流后停止数据采集，保存数据，拆除电缆，断开栓塞压力控制板与栓塞加压管的连接；

步骤（3.8）后续试验段的压水试验应参考前后试验段的设计文件，从钻孔内3m×4的钻杆，然后重复步骤（3.2）～步骤（3.7）；

所述步骤四试验数据处理包括以下步骤：

步骤（4.1）当压水试验渗流流态符合拟稳定流状态时，将该流态对应的平均流量Q，单位：m³/s、试验段长度L单位：m、试验段水头差ΔH单位：m钻孔孔半径r_w单位：m代入Hvorslev公式

求取渗透系数K；

步骤（4.2）当压水试验渗流流态符合拟稳定流状态，且试验段导水裂隙平均倾角不超过45°时，将步骤（4.1）所述参数Q、L、ΔH和r_w代入Moye公式

求取渗透系数K；

步骤（4.3）以公式计算得到的渗透系数K为基础，在半对数或双对数坐标下，将压水阶段流量—时间曲线及其导数

曲线、压力恢复阶段水头—时间及其导数

曲线分别与Jacob-Lohman-195算法的理论曲线拟合，求取试验段渗透系数；

所述步骤五试验报告编写，根据以下报告提纲组织内容，编写报告：

步骤（5.1）概况性总结工作区前期地质调查、水文地质调查概况和试验钻孔概况，包括工作区岩体、岩层的岩性单元划分、构造分布、含水层、带类型划分与分布特征、地下水的补给—径流—排泄、钻孔揭露岩体、岩层随深度分布、钻孔施工耗水量观测与动水位测算、钻孔结构与常规测井成果数据综合分析；

步骤（5.2）根据试验目标选取试验设备，说明选用定压力非稳定压水试验方法的依据，根据钻孔资料确定试验段长度，明确全部试验段的上、下封隔点位置，给出现场试验验收约束性技术指标，汇总给出试验实施方案；

步骤（5.3）说明现场试验实施整体过程，对比设计方案与实际实施的试验段，总结工作量完成情况，说明实施过程中设计方案的调整情况；

步骤（5.4），汇总使用计算公式得到压水阶段的渗透系数、曲线拟合得到压水和压力恢复两个阶段的渗透系数，筛选出渗透系数的推荐值，给出推荐理由；

步骤（5.5）编制渗透系数的值域分布图，分析钻孔揭露岩体总体渗透性特征，绘制渗透系数随深度分布图，分析钻孔渗透性与深度、岩性、构造的内在联系，给出钻孔揭露的主要含水层、带的空间分布特征，评价其富水性、渗透性和构造的连通性。

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