文档介绍：地热井成井的基本知识
编写本材料的初衷
为了贯彻国家保护环境、推行低碳经济的国策,为进一步发展浙江的旅游疗养事业,我省近几年明显加快了地热资源勘查工作的速度。许多地区和部门施工了一些的地热勘察井。我省正处在取得更多、更大发现的前夜,但从全国范围来说在地热资源勘探开发方面浙江却处在倒数前三名之内。
目前我省的地热钻井,特别是大口径的深井,基本依靠省外的施工队伍。在市场经济条件下,施工队伍的素质参差不齐。有不少本身不具资质的钻井队因挂靠在具资质的单位而中标施工,而具资质的单位又很少对其进行管理。因此,业主及被委托的项目负责单位,派出监理人员实施现场监督显得十分重要。
此材料是为了监理人员的实际需要而编制的。由于地热成井涉及的方面很多,因此,内容显得比较繁杂,但深度不够。由于需要从事这一工作的年青人,以往对这方面的接触较少,为了能用较短的时间初步掌握多方面的知识,也只能这样。希望这份材料对大家有所帮助。
主要内容
一、地热钻井的类型
二、地热钻井工作的基础知识
三、常用的地质录井方法
四、热储层段的判别
五、地热井的成井(完井)方法
六、洗井和抽水试验
地热钻井的类型
地热钻井主要有四种类型:
一、地质探井:主要用于了解勘探区有关地层剖面结构、厚度,埋藏深度,以及断裂构造等情况。多用于基本地质情况不明,勘探风险很大的地区。通常采用井径较小的取心钻进,但最好也能进行简单的抽水试验。
二、探采结合井:通过地球物理勘探、资料收集和综合分析,认为勘探区具有地下热储的形成条件,但还有某些重要资料有待查明,多布置钻采结合井。是目前我省地热勘察中最多采用的一种钻井类型。井径要求较大,表层套管部分,应满足下放潜水泵对泵室的要求。根据所存在的地质问题,可分段取少量岩心。
三、开采井(生产井):当一个地区已发现了地热田,并且控制了其范围,在地热田范围内按照合理的井距,以开采地热资源为目的的钻井。由于热储层的位置等都比较明确,因此,对录井工作的要求低,不需要取心。
四、回灌井(注水井):随着地热田的开发,产水层的水位会逐渐下降。如果水位严重下降,则会对地热田的开发带来威胁,特别是热储层为封存水或开采量明显大于自然补给量的地热田。因此,需要打注水井将水回灌到热储层中,以保持热储层的能量和水位,使地热田能够长期稳产。
用于浅部探井的立轴式取心钻机
用于浅部探井的立轴式取心钻机
立轴式取心钻机主要用于金属、非金属、煤炭等固体矿产的勘探和浅部的水文地质、工程地质勘察。也有用于地热资源勘察的。
其优点是全部取芯,对地下情况的观察比较直观。但地热井的深度一般较大,对成井所要求的井径也比较大,而立轴式取心钻机由于动力小、泥浆泵的排量小,一般难以满足地热勘察的要求。尽管有的取心钻机也可打千米深甚至更深的钻井,但基本上都依靠扩孔,且需多次换径,使井身结构很复杂。因此,专业的地热勘察施工队伍普遍采用石油钻机或水源钻机。打同样井深的水源钻机与石油钻机相比,其动力、泥浆泵的排量等要小一些,相对轻便,成本较低,相应的安全余量也低一些。
二、地热钻井工作的基础知识
地热钻井多采用石油钻机或水源钻机
二、地热钻井工作的基础知识
钻机包扩三大系统(提升系统、旋转系统、循环系统)。
主要设备有八大件(天车、游动滑车、大钩、水龙头、转盘、绞车、泥浆泵、井架)
钻机及井场布置
地热钻井对场地的要求
地热钻井对场地的要求相对较高,所需的面积较大,除了其钻井设备相对较大,钻机前面需放置钻杆、钻铤、套管,以及停放测井车辆之外,主要是泥浆池、备用泥浆池和泥浆循环和净化系统占用了较大面积。由于地热钻井基本上采用不取心钻进,上返的岩屑很多。为了尽可能减少泥浆对热储层的污染侵害,以及提高钻井速度,对泥浆净化的要求较高,一般采用三级净化,泥浆循环系统的长度要求不少于15米。此外,还要有值班房、堆放配置泥浆用的粘土、化学药剂,固井用水泥的位置等。对场地所需的具体面积,依钻机的类型、是否使用柴油发电机等有所不同,一般需要40×50米左右的场地,但在城市中打井受到实际可用场地的限制,也可以适当压缩,具体要求可以和钻井队协商。
钻机所在的位置对地面需要硬化,硬化不佳地面下沉容易出现井斜。此外,还要考虑排污、尽可能减少环境噪声对居民的影响以及供电、设备进出的道路和桥梁等问题。