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更新時間:2025-02-27 14:12:52瀏覽次數(shù):271次
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地熱能是一種新的潔凈能源,,在當今人們的環(huán)保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下,,對地熱資源的合理開發(fā)利用已愈來愈受到人們的青睞,。其中距地表2000米內(nèi)儲藏的地熱能為2500億噸標準煤。全國地熱可開采資源量為每年68億立方米,,所含地熱量為973萬億千焦耳。在利用地熱規(guī)模上,,我國近些年來一直位居各國首位,,并以每年近10%的速度逐步增長。
前期勘查論證工作是地熱鉆井設(shè)計和施工組織設(shè)計的基礎(chǔ),,前期勘查論證工作是否扎實,,可行性論證的地熱賦存情況是否真實可靠,直接關(guān)系到地熱井鉆井設(shè)計的準確性和可行性,,也直接決定了該井能否順利成井,。
前期勘查論證工作主要是以以往地質(zhì)工作成果為基礎(chǔ),結(jié)合地面地質(zhì)調(diào)查、物探,、化探等多種勘查手段,,對擬開采地熱區(qū)域地熱賦存情況做出比較準確的描述,分析推測地層層序,,目的層埋藏深度,、厚度,可能的水溫,、水量和水質(zhì)情況,,提出地熱鉆井的*井位和設(shè)計建議。
地熱深井施工中保護好目的層的含水裂隙是成井的關(guān)鍵環(huán)節(jié),,目前地熱施工隊伍絕大多數(shù)還是以傳統(tǒng)的泥漿正循環(huán)全面鉆進工藝為主,,這種工藝給地熱深井后期成井帶來了很多不利因素:一是井深較大時使得在目的層鉆進時泥漿柱壓力過大,容易將泥漿和巖粉壓入賦水裂隙,堵塞出水通道,構(gòu)造不發(fā)育的微細裂隙更容易被堵死;二是泥漿中的纖維素、胺鹽等高分子聚合物和粘土,、巖粉在裂隙中形成一種膠結(jié)性很強的絡(luò)合物,洗井作業(yè)很難將其破壞,成為影響出水的致命因素,。為了保護好目的層的賦水裂隙,可采取如下措施:
(1)目的層鉆進選用氣舉反循環(huán)清水鉆進成孔。該技術(shù)是地礦部“七五”,、“八五”,、“九五”科技成果推廣項目,還被列為“國家科技成果重點推廣計劃項目”。目前該工藝已經(jīng)在水井,、水文地質(zhì)鉆孔施工中等到了廣泛應(yīng)用和推廣,鉆進深度已經(jīng)超過3000m,經(jīng)驗成熟,。由于氣舉反循環(huán)鉆進可以用清水作為循環(huán)介質(zhì),而且介質(zhì)上返速度快,攜帶巖粉能力強,,可以很好地保護裂隙不被堵塞,,保護含水層,大大降低洗井工作難度,。
(2)若取水目的層用泥漿正循環(huán)鉆進,,鉆井液宜采用無固相輕質(zhì)泥漿,泥漿漏斗粘度19~ 22s,密度1.05~ 1.10g/cm3,API失水量10~ 15ml/30min,盡量減小泥漿對含水層的破壞作用,。
(3)開始取水目的層鉆進前必須做好上部井段的擴孔,、下套管和固井等工作,防止擴孔時的大量巖粉、固井作業(yè)時的水泥和掃開制做假井底所用木塞產(chǎn)生的木屑進入目的層井段,堵塞含水裂隙,。
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目前成熟的洗井工藝很多,,但地熱深井洗井工作有其自身特點和復雜性,不能盲目選用洗井手段,,措施不當很可能效果不佳甚至起反作用,,造成不可彌補的損失,應(yīng)從以下幾個方面著手擬定洗井方案:
(1)鉆井工作結(jié)束后盡快進行洗井作業(yè),防止長時間停待造成泥漿大量浸入裂隙和泥皮大量失水后強度加大,增加洗井工作難度。
(2)開始洗井時首先對目的層井段從上至下清水替漿,替漿要*;替完漿后浸泡濃度為8‰的膠磷酸鈉洗井液,浸泡時間24h,。
(3)噴槍噴射沖孔,,清水替漿,破壞殘余泥皮,,導通部分裂隙,。
(4)地熱深井洗井不能過份依賴酸化、二氧化碳和空壓機聯(lián)合洗井,拉活塞是zui原始也是比較有效的洗井手段之一,。如取水層段巖性為灰?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r,,可進行1~ 2次酸化、二氧化碳和空壓機聯(lián)合洗井,如效果不明顯則改為在泵室段用鋼絲繩拉活塞洗井,活塞浸入水位以下40~ 44m為*下深,單次抽洗時間以10min左右為宜,。
(5)地熱深井洗井作業(yè)時根據(jù)地層和鉆孔實際情況參考選用壓裂,、射孔等工藝,提高出水量,。
(6)及時組織試抽水,觀測水溫,、水量、水位等指標和水質(zhì)變化情況,研究制定下一步洗井方案,。
地熱資源是一種清潔的綠色資源,,高品位的地熱資源可以用來發(fā)電和集中供暖,中低溫地熱資源可供地源熱泵,、溫泉開發(fā)及輔助工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),。而地熱鉆井作為地熱資源開發(fā)的重要技術(shù)手段,在近些年的地熱開發(fā)施工過程中,,也總結(jié)了很多經(jīng)驗和問題,,值得借鑒與注意。
一:鉆機設(shè)備選型要比預(yù)測的深,,不能選定多深就按多深來,,從根本上避免現(xiàn)意外情況的出現(xiàn)。
二:保持鉆井的垂直zuida化,,zuihao不要過多彎曲,,以此避免井內(nèi)出現(xiàn)事故,,還能有效的降低井壁管受到磨損,延長使用壽命,。
三:嚴格使用沖洗液鉆進,,熱儲層內(nèi)鉆進嚴禁使用稠泥漿。要準確的鉆井地質(zhì)編錄,,嚴格并正確的進行地質(zhì)分層,,這點一定馬虎不得,因為工作人員要依據(jù)鉆井中的地質(zhì)變化對可能出現(xiàn)的問題做出判斷并找出對策,,及時的修改并完善地質(zhì)設(shè)計的計劃。
四:保持合理地井身結(jié)構(gòu)并嚴格的固井,,具體是表層關(guān)口徑及下入深度應(yīng)充分考慮取水設(shè)備口徑和下入深度的需要,;井壁管應(yīng)下入熱儲一定的深度并嚴格封閉熱儲頂板上部各層位,盡可能做到3徑或4徑至孔底,。
五:要準確的鉆井地質(zhì)編錄,,嚴格并正確的進行地質(zhì)分層,因為工作人員要依據(jù)鉆井中的地質(zhì)變化對可能出現(xiàn)的問題做出判斷,,并找出對策,,及時的修改并完善地質(zhì)設(shè)計的計劃。
六:下入表層管,、井壁管前及達到設(shè)計深度時均應(yīng)測井,,以結(jié)合地質(zhì)編錄進行地質(zhì)分層、了解地層溫度變化和熱儲的滲透性,、含水性特征,,用以指導鉆井施工。
七:鉆井完工應(yīng)及時進行洗井和產(chǎn)能測試,,嚴禁停滯時間過長,,洗井應(yīng)針對熱儲地層特征、鉆井深度,、使用泥漿性質(zhì)和稠度采用不同的方法,,zui終產(chǎn)能測試應(yīng)滿足規(guī)范的要求。
熱儲層的分布
貴州省熱儲層主要是由碳酸鹽巖與碎屑巖交互更疊組成的多元含水熱流體集儲構(gòu)造,,從元古屆到三疊系,,可分為五大儲層,目前正在開發(fā)利用的主要是震旦系,、寒武—奧陶系2個熱儲構(gòu)造,,其它熱儲層也有少量開采。
貴州省深部地熱儲層一般為碳酸鹽巖地層,,溶洞,、溶隙,、裂隙發(fā)育,部分地層含泥質(zhì),。另外,,為保證地層有充分的地下水補給通道,地熱鉆井一般選在構(gòu)造斷裂帶,,熱儲層地層多碎裂,,未定性差。在熱儲層鉆井過程中,,要保證地層穩(wěn)定,,同時要保證地層和地下水不受污染,對鉆井液要求較高
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