关中盆地中深层地热资源开发方式探讨

为探索适合关中盆地中深层地热资源的开发技术,实现地热资源可持续开发利用,在分析现有4种地热开发方式技术特点、存在问题和适用条件的基础上,提出了关中盆地中深层地热的最佳开发方式:西安、咸阳等地以换热开发为主,对单井直采开发方式予以限制;对渭北溶岩地热区,以采灌结合为主;对秦岭山前裂隙地热区,以单井直采为主,适当补充回灌井。     

渭河盆地中深层地热资源开发存在问题及改进措施

渭河盆地中深层地热资源丰富,开发利用中深层地热资源对中国能源结构调整具有重要意义。渭河盆地中深层地热资源开发模式包括两种方式:抽取地下热水开发模式和换热型地热开发模式。对两种开发模式的现状、存在问题进行分析,认为抽取地下热水模式存在地热水利用率低、回灌困难的问题;换热型地热开发模式存在换热量不足、地温场恢复的问题,针对这些问题提出相应的改进措施,即加强回灌井成井工艺、砂岩回灌技术、回灌井堵塞等方面研究,研制新型井下换热器和新型传热介质。     

贵州碳酸岩地层地热深井空气潜孔锤钻进技术应用研究

研究了空气潜孔锤钻井工艺在贵州省碳酸盐岩地层地热深井中的应用,涉及溶隙、裂隙发育,涌水、漏风、掉块、排渣困难等情况频发的碳酸盐岩地层的10~1100 m井段和216~406 mm井径的条件,探讨了在这样环境下空气潜孔锤钻进机具设备配置、钻具组合和钻进参数;分析了空气潜孔锤钻进工艺钻进过程中的常见问题并提出了相应的技术措施;总结了深井碳酸盐岩地层复杂井况的空气潜孔锤钻进效率与经济效益。研究结果表明,通过合理的设备机具配置和技术措施,可有效提高贵州省碳酸岩层空气潜孔锤钻进效率,进而大幅度提高贵州地热深井的钻进效率和经济效益。     

地热钻探常用技术(上)

对地热钻井进行广泛深入的研究，必须对所有各种类型的热储的不同钻进技术工艺的现状进行一次回顾。本文所提供的材料将对以下一些主题进行讨论：钻进前应考虑的各种因素，钻井程序细节、钻井液、水泥固井、井口装置、防喷器的配置以及在地热钻井中逐渐推广的某些应特殊考虑的内容等等。为了清楚地讲述钻进操作与后勤支援工作，本文对气控热储和液控热储将分别进行讨论。     

“羊D1”油气勘探井井控装置的连接设计

在地质勘探钻井中一般不需要进行井口压力控制。辽西金羊盆地"羊D1"钻井采用地质勘探井的钻井工艺方法进行油气勘探,需要预备有井口压力控制措施。地质钻井设备和井控装置如何耦合是本文讨论的重点。以该井为例,介绍了用全液压岩心钻机全孔金刚石绳索取心钻进工艺施工油气勘探井的施工工艺。钻进中综合考虑了YDX-6型全液压岩心钻机平台的下方空间尺寸、井身结构设计以及本钻井的井口压力控制等要求,选择和设计了一套满足小口径取心钻探施工要求的井控装置。     

定 远 盐 田 成 井 工 艺

通过定远盐矿20口采卤井的成功建成，总结出一套较为完整的盐田成井工艺。其中钻井技术主要有设备选择、钻进方法、钻进参数选择、取心技术、泥浆护壁、防斜措施等；固井主要包括下管及其准备工作、固表层套管、固技术套管等。     

反井钻井工艺及其关键技术研究

反井是地下井巷工程施工难度最大、风险最高的施工项目,在总结和分析反井钻井过程中导孔钻进和扩孔钻进的工艺流程的基础上,围绕滚刀破岩、钻孔偏斜控制、钻具受力特征、围岩稳定性控制等关键技术问题,凝练了反井钻井工艺中导孔钻进和扩孔钻进2个主要工序中的7项关键技术问题:导孔钻具受力特点及偏斜控制技术;导孔钻进洗井介质的选择及其压力、流量等参数与排渣效果之间的相互关系;导孔钻井过程中钻进参数、洗井介质、地层结构对孔帮稳定性的影响和控制技术;扩孔钻头滚刀破岩方式及滚刀布置分析;刀具作用于岩石压力的确定、压力和推进力之间的协调性、单位体积破岩能耗、刀齿的磨损与矿物成分之间的相关性等扩孔钻进参数对扩孔钻进效率的影响;扩孔过程中地层的蠕变、风化和水化、钻井直径、钻井深度和暴露时间等参数对井帮稳定性的影响及风险判识;扩孔钻进过程中钻杆连接方式、受力特点及疲劳破坏特征分析。同时,给出了由主机系统、钻具系统、冷却降尘系统和辅助系统组成的反井钻井装备及面临的问题;并介绍了反井钻井试验平台研究系统和反井钻井技术、装备和工艺的标准体系,为反井钻井的工程应用、设备制造、关键元部件的标准化提供了理论指导和技术支撑。     

我国反井钻机钻井技术与装备发展历程及现状

反井钻机钻井技术是煤矿、金属矿山、水利水电、隧道等地下工程中井孔钻凿的根本性变革技术。介绍了近40 a来我国反井钻机钻井技术与装备的发展历程、反井钻机钻井理论与技术以及反井钻进工艺与应用的发展与现状;梳理了反井钻机钻井领域获批科研项目,以及围绕反井钻机钻井发表的论文和专利、出版的论著与标准;进一步介绍了反井钻机钻井围岩预加固和支护等稳定性控制技术,反井钻井机械破岩机理与破岩技术,反井钻机钻架稳定控制技术与动力驱动控制技术,反井钻机导孔钻具、导孔钻进排渣技术、导孔钻进偏斜控制技术以及导孔钻进风险分析与防控技术;反井钻机扩孔钻进钻头滚刀布置形制、扩孔排渣技术、扩孔钻进偏斜控制技术以及扩孔钻进风险分析与防控技术;反井钻机钻井降温除尘技术;给出了反井钻机在矿下溜矸孔、深大斜井、立井井筒延伸、双风井井筒和一次钻成大直径风井等工程中的应用,以及富水冲积层、冻结地层、注浆加固地层和瓦斯地层中反井钻井的应用。经过40 a的研究与实践表明,我国在反井钻机钻井领域已经形成以机械破岩理论和钻进技术为基础的反井钻机钻井成套技术与装备体系,为地下工程中井筒的安全、高效、绿色钻进提供技术保障,为我国无人化、机械化和自动化全断面钻井技术与装备的进步做出了重大贡献。     

咸宁深层地热资源潜力浅析

阐述咸宁深层地热形成条件、资源类型、可能存在的热储和载体特征、开发利用条件等,提出开发咸宁深层地热的思路,积极引进吸收国内外先进技术和设备,早日实现咸宁深层地热开发利用方面的突破。     

甘肃敦煌城区DR3地热探采结合孔成井工艺

介绍了甘肃敦煌市区DR3地热探采结合孔成井工艺。该孔成功地引进了遇水膨胀橡胶止水,止水效果可靠,简便。用钻进泥浆泵固井永久止水、有效控制孔斜等技术措施,对类似地热井施工具有一定的参考价值。     

雄安新区D19地热勘探井钻探技术及成果

D19井是雄安新区地热清洁能源调查评价项目中的一个勘探井。钻探施工过程中,对多种钻进工艺、钻具钻头、钻井液等关键技术进行研究应用,提高了深部地热钻探施工效率,解决了D19井中复杂地层钻进困难的难题,实现了对目标热储层的保护,顺利地完成了钻探施工任务,通过测录井及抽水试验等手段查明了地质构造及热储特征。文章对D19井钻探关键工艺技术及成果进行了总结,可以为类似钻探项目提供技术支撑,有利于推动深部地热钻探的发展。     

唐山曹妃岛大酒店缩径软层地热深井设计与施工

唐山曹妃岛大酒店位于沿海第四系软层的工程地质施工区,针对第四系缩径软层地热深井钻井技术难点,在设计施工中采取了低失水量、高密度钠土泥浆护壁钻进、控制泵量等工艺技术措施,效果显著。总结了一眼缩径软层地热深井钻井和成井施工技术。     

深孔复杂地层钻进技术支撑新能源地质调查

正新能源(页岩气、地热、油气、铀矿等)地质调查钻井大都在新区新层系新领域新构造中进行,地层条件、地质构造十分复杂,经常出现严重井漏、井斜、井壁垮塌、坚硬打滑、孔内事故频发等多种情况,致使新能源地质调查井钻井施工困难,花费了大量人力、物力。为解决页岩气等新能源地质调查钻井中的小口径深孔复杂地层钻进技术难题,中国地质调查局北京探矿工艺研究所开展了小直径随钻定向纠斜、"三步曲"快速堵漏、深孔高压旋喷护壁、复杂地层取心     

辽河油田曙一区水平井防碰绕障技术

以丛式定向并为主的加密型井网作为稠油、超稠油油藏的一种重要开发方式,其开发效果已经在辽河油田得到了充分证明,但随着开发方式转换,SAGD水平井逐渐成为替代井型进行推广,随之产生了老区的水平井防碰绕障问题.以杜84-兴H2057井为例,重点针对利用MWD随钻监测井眼轨迹,施工中如何通过变换钻具组合,调整钻进方式,改变钻进参数来控制井眼轨迹及防碰绕障等技术和方法进行了介绍.通过采用的技术和方法可以准确有效地控制井眼轨迹,达到钻井目的.对类似开发区块多井防碰的钻井现场施工具有一定的借鉴性.     

新疆页岩气调查井准页2井钻井施工技术及问题探讨

准页2井是新疆国土资源系统首批施工的页岩气调查井之一。该井设计井深1700 m,实际完钻井深1617.18m,取心井段岩心采取率达到100%,工程质量完全满足地质要求。该井出气情况良好,钻井施工技术较为成功。从钻井设备的选择依据,井身结构,取心钻具、钻头的选择使用情况,钻进技术参数,钻井液的使用情况等方面详细介绍了准页2井的钻井施工技术。同时,对施工中存在的技术和安全施工的问题进行了必要的分析探讨。     

大同地区高温超深地热孔钻探难点分析与施工方案设计

大同盆地重点地区深部高温地热资源详查钻探工程DR4孔是国内目前设计最深的高温条件下的地质勘探钻孔,钻孔超深,全孔取心,地层高温且地质情况复杂,存在许多在以往钻探施工中没有遇到过的问题。为降低施工成本,提高生产效率,在收集以往深孔施工经验资料的基础上,作者通过对施工难点的分析,对钻探工艺进行了全面研究,设计了合理的钻孔结构;对传统水井钻机进行改进,优化钻井设备性能,设计了新型绳索取心钻具;对高温条件下钻头使用及钻进参数和钻井液进行了分析;针对对该孔钻孔弯曲控制难点,提出了防斜的技术措施,需要纠斜时的技术方案;引进了石油钻井的固井和井控技术并根据地热钻井的具体情况进行了改进。     

蔚县盆地中深层地热井钻井技术研究

河北省蔚县盆地属于冀西北山间断陷盆地,地热资源丰富,开发利用程度较高。热储层为中元古界长城系—蓟县系,所钻遇地层构造复杂,断裂纵横,造成钻探施工难度大。针对蔚县盆地区域复杂、漏失、破碎地层,介绍了R1、DR1、DR2三口地热井钻井难点及钻井工艺,采用了相应的螺杆复合钻进、气举反循环钻进、破碎地层取心等关键技术措施,在满足地质设计要求的同时提高了钻进效率,有效地完成了钻井施工任务,为后续在该区域进行中深层地热钻探积累了经验。     

平顶山北地热示范区PBR01井钻探技术研究与分析

为打赢大气污染防治攻坚战和燃煤替代任务,平顶山市市委市政府委托河南省有色金属地质矿产局组织开展平顶山地区地热勘查开发工作。根据对区域地质情况和地层特点,河南省有色金属地质矿产局自行设计并组织施工了平顶山北地热示范区PBR01井。文章从钻探设备选型、施工工艺选择、钻井液配置等方面介绍了项目设计和施工的全过程;通过钻井的施工,解决了本地区大口径深孔钻进难题,为本地区后续开发应用起到了良好的示范作用;通过对钻时曲线的分析,掌握了本地区不同地层钻进效率情况,提出了提高大直径硬岩钻进效率的方案。     

天津市地热井钻进与成井工艺

天津市地热井施工引进石油钻井技术,使井深达4000m,开孔口径445mm,终孔口径152-216mm,出水量200m3/h,出水温度95℃.采用开采-回灌开发模式,推广地热对井技术.介绍了井身结构,钻进及成井工艺,定向井施工技术.     

淮南矿区抽采瓦斯地面钻井施工关键技术应用

针对淮南矿区煤矿瓦斯抽采地面钻井施工,对常规钻进垂直成井与完井工艺的施工设备、钻井方案、下管与固井、垂钻技术、钻井结构进行优化选择,采用国产PDC掏穴钻头与长井段掏穴钻进技术,提高地面钻井稳定性和瓦斯抽采效率。结合生产实际,阐述了此种组合钻进成井工艺技术的特点。