地热钻井

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定义

地热钻井(geothermal well drilling)是用于地热蒸气和地热水的钻井。是一项重要的特殊技术,是勘探、开采地热流体所必需的手段。对于高温地热田,钻井的深度一般在500米至2000米之间,少量超过2000米,大多数在600~900米。对于低温的传导型地热田,平均深度为1800米,而地压型地热田其钻入深度可深达6000米。

地热钻井工作

地热钻探工程部署原则

1、在充分收集分析研究已有地质、地球物理、地球化学勘查资料的基础上,选择地热资源勘查开发代表性地段部署地热钻探工程;

2、以查明主要热储的类型、分布、埋藏条件、渗透性、地热流体质量、温度及压力,地热井的生产能力大小为重点;

3、勘查深度可根据主要热储类型、埋藏深度、当前的开采技术经济条件和市场需要确定,对于天然出露的带状热储类型,勘查深度一般控制在1000m内;隐伏的盆地型层状热储,勘查深度一般不超过4000m;

4、地热勘查应实行“探采结合”的原则,地热地质勘查钻孔能成井开采利用的,应按成井技术要求实施;地热开采井的钻井地质编录、测井、完井试验与地质资料手机整理除按成井技术要求实施外,还应按地质勘查要求,取全取准各项地热地质资料。[2]

地热钻井基本要求

1、地热钻井的基本要求包括:详细的岩芯编录、裂隙统计、采集岩石磨片样和化学分析样等方法,验证前期地热成矿模型(如地层、岩石、构造、重要的地质界线变化情况等)。

2、跟钻测温和综合测温,绘制纵向温度变化曲线,以科学掌握温泉水温。

影响钻井成本的要素

1、井深 钻井越深,成本越高。

2、地质因素 钻井中地质构造的复杂程度 地质构造越复杂,变径越多,成本越高。

3、钻井的地理位置 这决定了钻井设备的搬运方式和动力来源,进而影响钻井成本。

4、钻机的进尺、动力大小和开孔直径 一般来说,进尺越深,要求的动力越大,成本也越高。

类型

顿钻

顿钻,又称冲击钻。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底,由动力驱动游梁机构,使游梁一端上下运动,并带动钢丝绳和钻头产生上下冲击作用,使岩石破碎。顿钻钻速慢,效率低,不能适应井深日益增加和复杂地层的钻探要求,逐渐被旋转钻代替。但它有设备简单,成本低,不污染油层等优点,可用于一些浅的低压油气井、漏失井等。

旋转钻

利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石。是当前最通用的钻井方法。比顿钻钻速快,并易于处理井塌、井喷等复杂情况。按动力传递方式,旋转钻又可分为转盘钻和井下动力钻两种:转盘钻在钻台的井口处装置转盘,转盘中心部分有方孔,钻柱上端的方钻杆穿过该方孔,方钻杆下接钻柱和钻头,动力驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转,破碎岩石。井下动力钻是利用井下动力钻具带动钻头破碎岩石,钻进时钻柱不转动,磨损小、使用寿命短,特别适于打定向井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻和电动钻等。

井下动力钻具钻井是利用涡轮钻具、螺杆钻具以及冲击旋转钻具靠钻井液驱动的方法钻井。特点是进尺快、钻压小、泵压高。适合钻定向井或特殊硬底层井段。

钻井设备按功能分为旋转系统、提升系统、泥浆循环系统。动力与传动系统和控制系统等。

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