碎裂钻井技术及其在地热钻井中的应用前景分析

地热资源储量丰富,分布广泛,开发前景广阔。但是在现有地热钻井技术条件下进行地热开发的周期长、成本高,所以亟待钻井技术的突破使巨大的地热资源得到经济有效地开发。碎裂钻井技术是一种采用了新的钻井原理的钻井技术,其能够有效地解决常规钻井过程中经常遇到的诸如在坚硬地层中进尺慢等棘手问题,一旦得到商业化应用,将会对地热资源经济有效地开发产生革命性的影响。在分析常规钻井技术存在的问题的基础上,介绍了碎裂钻井技术的工作原理及碎岩机理,阐明了其优缺点,为该技术在地热钻井中的应用研究提供参考。     

大庆油区地热资源钻井技术探讨

地热资源的开发利用是一项高投资的系统工程。通过对大庆油区地热资源开发应用现状的分析，探讨了降低地热钻井投资、提高地热开发效益的几项钻井技术。分析认为，地热井身结构优化技术、水平井钻井技术和分支井钻井技术，对于不同储水层的开发和地热资源的利用，都具有极大的应用潜力，为地热这一清洁能源的有效利用探索了新的途径，并对萨热2井井身结构优化技术进行了重点介绍。     

原平地热资源勘查项目中钻探工艺的应用

根据原平大营地热资源勘查项目中所处地质条件,在大口径地热勘探工程中,使用合理的钻探工艺技术,配合使用抗高温泥浆,取得了良好的效果。结合抗高温化学处理剂的作用机理,推荐了地热钻井泥浆体系。     

DZK02地热钻井技术实践

中国地热资源丰富,主要以中低温资源为主,其钻探技术相对成熟。在中高温地热资源钻井工艺方面还存在着一定问题。DZK02井位于藏南—川西地热区,是一口地热预探井。该井存在浅层中低温地热水喷漏同存、高陡地层易井斜等钻井技术难题,通过采取简易控压钻井、防斜打直技术等工艺技术,安全地完钻。总结分析了该井钻井关键技术,为安全施工中温(90℃～150℃)地热井钻井提供参考经验。     

美国能源部地热钻井技术研发最新部署及干热岩开发示范创新实践

与其他主要的可再生能源相比,地热能是唯一能够提供基本负载电力的能源。干热岩是指不含原生水或含少量水的高温深部岩体,可通过水力刺激改造形成增强型地热系统储层,从而提取数量可观的地热能。干热岩型地热资源的开发面临两方面主要技术挑战,一是花岗岩和玄武岩等极坚硬岩石对机械钻速的限制,二是钻井所处地层温度超过随钻测量和旋转导向等工具电子设备的运行温度上限。近年来,美国能源部资助的FORGE计划犹他州项目为测试新的钻头技术和优化钻井作业流程提供了机会,以逐步提升机械钻速并降低钻井成本。本文综述了美国能源部地热技术办公室近年发展规划中对地热钻井技术研发的部署,重点分析了犹他州项目在钻井实践过程中对基于物理限制因素重新设计的工作流程的应用,总结了美国能源部围绕地热钻井技术开展的多次规划编制以及部署实施的相关项目涉及的主要领域,以及犹他州项目在探索和实践钻井作业流程优化方面取得的认识。     

钻井泥浆冷却技术发展现状与新型泥浆冷却系统的研究

在中高温地热钻井、深部油气钻井、冻土带钻井及天然气水合物钻井中,钻井泥浆冷却技术是钻井工艺中的关键技术之一。适当的井内循环泥浆温度是钻井作业安全快速进行的保证,根据泥浆冷却冷源获得方式的不同,将钻井泥浆冷却技术分为高温泥浆冷却技术和低温泥浆冷却技术。分别论述了在中高温地热钻井和深部油气钻井中采用的高温泥浆冷却技术,以及在冻土带和天然气水合物钻井中采用的低温泥浆冷却技术,并针对我国在低温泥浆冷却技术领域的现状,介绍了一种新型钻井泥浆冷却系统。     

景洪市嘎栋地热井特征及成井工艺总结分析

景洪盆地内蕴藏有丰富的地热资源。通过对景洪市嘎栋地热资源勘查地热井地质、施工情况及成果进行介绍,结合勘查施工实践,针对地热资源勘查开发、地热钻井施工、成井工艺及钻井过程中地质问题等有关内容进行经验总结并分析,对地热地质条件与地热井施工之间结合进行一些经验探讨,并对现行地热井规范中关于井身结构设计、取水层位确定、单井资源量计算等问题提出一定疑问。旨在通过实践及疑问探讨,力图找出为地热资源勘查开发提供值得借鉴的经验和教训。     

中国地热资源概况及开发利用建议

地热资源是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源。我国地热资源丰富、分布范围广,可开发利用潜力巨大。本文在介绍我国地热资源类型,高中低温地热资源分布规律,我国地热资源开发利用潜力的基础上,分析我国地热资源的开发利用现状,并建议我国制定具有针对性的扶持政策,带动地热行业发展;加大针对地热行业的监管力度,确保地热资源可持续的发展;鼓励地热领域的科技创新,提高相关的技术水平,加速针对中低温地热资源和干热岩方向的研究;拓宽地热资源多领域的应用,建立地热资源的阶梯利用体系。     

深部矿产与地热资源协同开采模式

为了解决深部矿产资源开采所面临的高温问题,降低深部地热开采成本,以基于开挖的增强型地热系统（Enhanced Geothermal Systems Based on Excavation Technology, EGS-E）为基础,提出了一种 矿产与地热资源协同开采模式。该模式以围岩温度为标尺,将地质资源类型分为低温资源（50 ℃以下）、中温资源（50~100 ℃）和高温资源（100 ℃以上）,对应的开采模式分别为低温矿产开采模式,中温“热矿 共采”模式和高温地热开采模式。低温资源采用传统的矿产开采模式,以矿产资源开采为主。中温资源采用先采热后采矿的热矿共采模式,在对中温型地热资源进行利用的同时,可增加可采矿产资源储量。高温资源 采用基于开挖的增强型地热系统（EGS-E）,采用独特的热储致裂和热能交换技术实现地热资源大规模开采。研究表明：热矿协同开采模式将传统采矿技术与增强型地热系统相结合,既能消除中高温区域的热害影响, 保证矿产资源安全开采,又能实现中温区域地热资源利用以及高温区域地热资源大规模开采;该模式以中高温地热资源的开采弥补矿产资源开采因温度升高引起的成本激增,同时以低温区域矿产资源开采缓解深部地 热资源开发的巨额投资压力,为深部矿产和地热资源安全高效开发提供了一种新的方案。     

干热岩资源特征及开发利用研究进展

随着传统化石能源的日渐短缺,干热岩作为一种清洁的可再生地热资源,符合现代化工业社会的需求,对干热岩资源特征及开发利用研究越来越得到人们的重视,成为新能源开发和研究的热点。文中分析了中美干热岩资源特征,岩石裂隙在热传输过程中的重要作用,总结了优化钻孔布局的方法、地热资源钻井成本估算,高温地热钻探技术与干热岩地热资源的利用等方面的研究进展。根据中国干热岩资源特征及开发利用现状,建议高度重视干热岩赋存特征与开采条件的研究,加强压裂贯通技术的研发,大力提升现有的钻探设备水平。     

北美地热井高温硬岩钻井技术

近年来,在全球能源转型的大背景下,高温地热发电得到世界各国极大的重视,前景广阔。要实现对高温地热能源的开采,采用的钻井技术是关键。北美从20世纪50年代开始,对地热能源商业化开采、并用以发电的技术进行了持续性的研究和试验。在高温硬岩地热钻井技术上形成了完整的体系,比如高温地热井设计与井筒完整性技术,高温、超高温坚硬岩石钻头设计与生产技术,高温井底动力钻具,高温井下测量工具,高温泥浆与堵漏技术,高温水泥浆体系以及高温井控技术等。本文结合作者在国内地热井钻完井及北美地热井的工作经验,概要介绍北美的地热钻井技术现状、地热钻井技术难点以及与之相关的关键技术。     

欧洲地热资源开发利用现状及启示

欧洲地热资源开发利用发展迅速,在全球地热市场占据重要地位。在国家大力推进地热能开发利用的背景下,欧洲地热利用的发展趋势和经验对我国地热开发利用具有重要的借鉴意义。本文在跟踪欧洲地热发展现状的基础上,对欧洲地热市场和地热能开发利用技术,以及欧盟为支持地热发展所采取的行动和财政支持政策进行了梳理总结。针对当前我国地热资源开发利用存在的问题,提出加强我国地热资源开发的建议:开展地热资源开发利用现状普查与监测;加强重点地区的地热资源勘查评价;因地制宜地发展多种地热利用方式;加大对地热资源开发的政策支持力度;引进和创新地热利用的理论和技术方法;建立全国性地热发展联盟和平台。     

《地热工程学》正式出版

正[本刊讯]我国是世界上最早利用地热资源的国家,地热资源十分丰富。目前我国地热资源勘探开发的技术落后于生产的需要,在地热开发特别是干热岩开采方面的研究还没有形成核心技术,在地热工程领域没有可供参考的教科书。《地热工程学》是由中国地质大学(武汉)工程学院窦斌教授主编,中国地质大学出版社出版的第一部地热开采利用方面的教材。该书汇集了国内外现有地热勘探与开发的相关技术和地热能利用方式,定义了地热工程学的概念,介绍了地热资源概况、地热利用现状及发展趋势、地热资源的成因及其分类、地热资源勘查方法与评价、     

铁岭市凡河地区地热钻井技术与评价

地热资源是清洁可再生的矿产资源。地热含水的综合性质、施工地层的特点和施工地区区域的复杂情况对地热成井工艺提出了不同要求。针对铁岭市凡河地区地热空白区蓟县系铁岭组或雾迷山组白云岩地层,从设备选型、钻井结构、成井工艺等方面进行了分析研究,并对该地区地热资源进行了评价,为该地区和其它类似的地区进一步勘查开发地热资源提供指导和借鉴。     

我国地热资源开发利用及钻进技术

针对我国地热资源多年来的开发利用现状,以及近年来国内对新能源开发之一的地热能掀起的高涨热潮的新形势,结合生产实际,论述了从地热能的开发利用到施工单位对钻探设备和工艺方法新的要求,以及地热钻井技术的最新进展.     

对流型地热区二氧化硅地热温标的应用研究

热储温度是评价地热资源不可或缺的参数,对于地热资源合理开发利用具有非常重要的意义。地热温标是确定深部热储温度的一种简单实用的方法。二氧化硅地热温标是应用最早也是最常用的地热温标,其应用的前提是地热流体在上行冷却过程中不发生混合（稀释）和沉淀,但对流型地热区深部高温地热流体在上涌过程中不同程度的与浅部冷水进行混合或稀释,所采水样是不同程度稀释的热冷混合水,采用二氧化硅地热温标公式计算出来的结果通常偏低,不能真正代表深部热储的温度,必须进行修正。常用的修正方法计算繁琐,可操作性和代表性差。根据五龙口地热区69组水样的SiO2含量和水温的统计分析,修正计算得出较可靠且具有代表性的深部热储温度和SiO2含量及热冷水混合比。该方法快捷实用,可供类似地热区热储温度预测时参考。     

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。     

胶东半岛矿山地热资源利用方法

随着矿产资源的大量消耗,矿山向纵深开采成为必然趋势,随之而来的地热问题也越来越多地显现出来;矿山地热水既是淡水资源又蕴含热能,极具利用价值。矿山地热虽是绿色能源,如不能合理转化利用,会造成井下高温,严重影响生产效率。以矿山地热资源循环利用为研究目的,从地温效应调控入风流温度、热泵技术在金属矿山中的应用以及地下水回灌系统的角度,分析了矿山地热的利用原理及方法,建立了浅层井筒与风流热交换模型、压力回灌三维非稳定流数学模型等相关理论模型,并对地热利用方法进行试验研究和分析,研究结果应用于胶东半岛典型金属矿山中。结果表明,对矿山地热资源的合理利用在理论上和实际操作上具有可行性,可为我国矿业绿色能源开发探索一条可能的途径。     

北京市地热资源勘查开发现状及问题

在环境治理和大力提倡清洁能源开发利用的形势下,北京地热资源的开发利用速度整体放缓,规模也有所下降。基于此背景,认真梳理北京市地热勘查开发的相关文献和数据,从钻井数、钻井深度及总进尺等方面汇总1971—2015年北京市地热勘查钻井情况,从开采量和开发用途2个角度分析北京市地热资源开发利用现状和历年变化趋势。提出北京市地热资源行业存在的市场环境问题、产业基础问题和政策环境问题,并针对性地提出加强基础勘查、盘活待用井以及精细化管理和服务等具体措施,为促进北京市地热产业可持续健康发展提供参考。     

地热钻井泥浆的使用

地热钻井泥浆的突出特点就是抗高温,对地热钻井中泥浆的特点、类型、使用和配制方法进行了归纳和总结.