干热岩用耐高温钻井液关键技术及进展

干热岩(HDR)是一种可再生绿色清洁能源,其勘探开发具有埋藏深,地层破碎,压力异常,井温梯度高,孔底温度高(通常大于200℃)等特点,在钻井过程中易出现钻井液漏失量大,孔壁失稳掉块卡钻等问题。本文通过分析干热岩耐高温钻井液关键技术难点:处理剂及体系抗温问题、起泡问题、漏失、井壁失稳等问题。同时通过对国内外目前干热岩用耐高温钻井液体系进展及应用情况介绍,开展干热岩钻探耐高温钻井液技术发展方向研究,以期对推动我国干热岩资源勘探开发提供有效的技术支撑。     

花岗岩型干热岩储层信息获取方法及控震压裂技术介绍

干热岩型地热作为一种大储量的清洁能源,在日趋严峻的环保形势下,正在逐渐影响着世界能源格局,并成为学术界、政府和企业关注的焦点。开发花岗岩型干热岩需要建立增强型地热系统（EGS）,其核心是向储层钻井并压裂形成一定规模的裂缝网络,构建注入井和生产井的循环回路来提取热能发电。从瑞士Basel EGS工程、韩国Pohang EGS工程等花岗岩型干热岩EGS压裂工程案例可以发现,诱发地震已成为制约花岗岩型干热岩开发的关键因素,其原因在于未明确大尺寸高倾角结构面的具体位置,无法预测压裂液在压裂过程中的流动方向,导致压裂液进入此类结构面造成结构面滑移从而诱发地震。本文将针对此问题通过查明干热岩所在储层的信息对开发花岗岩型干热岩控震压裂人工热储建造方法进行介绍。     

“干热岩钻探技术与装备”专题

正我国干热岩资源潜力巨大,据中国地质调查局2015年调查结果显示,我国干热岩资源量折合856万亿t标准煤。在4月16日召开的2020年全国地质调查工作会议上部署的2020年9方面的重点工作中,第一条就是"加强包括清洁能源在内的战略性矿产资源调查评价,增强支撑服务国家能源资源安全保障能力"。其中地热资源(含干热岩资源)的调查是能源矿产地质调查中的重中之重。干热岩作为储量巨大的清洁能源,具有广阔的开发前景,也吸引了大量的科研和资金投入。近     

“干热岩钻探技术与装备”专题

正我国干热岩资源潜力巨大,据中国地质调查局2015年调查结果显示,我国干热岩资源量折合856万亿t标准煤。在4月16日召开的2020年全国地质调查工作会议上部署的2020年9方面的重点工作中,第一条就是"加强包括清洁能源在内的战略性矿产资源调查评价,增强支撑服务国家能源资源安全保障能力"。其中地热资源(含干热岩资源)的调查是能源矿产地质调查中的重中之重。干热岩作为储量巨大的清洁能源,具有广阔的开发前景,也吸引了大量的科研和资金投入。近     

干热岩长期开采过程中水岩作用的研究进展

干热岩资源是一种储量巨大的可再生清洁能源,我国的干热岩资源储量丰富,高效稳定开采干热岩是我国实现“双碳”战略目标的途径之一。干热岩开发主要是通过增强型地热系统完成。在干热岩开发时,岩石长期处于高温高压的水环境中,会出现岩石中不同矿物溶解/沉积的现象,造成裂缝堵塞或者管道结垢等问题。同时,在水与干热岩进行接触换热的过程中,水岩作用还会对岩石的力学性质产生影响,诱导岩石微孔隙生成、裂隙扩展,使岩石劣化损伤程度加剧,力学性能下降。本文分析了干热岩开发过程中高温高压条件下水岩作用引起的问题,阐述了水岩作用的机理,总结了当前水岩作用的实验方法以及数值模拟方法,最后对未来干热岩开发中水岩作用的研究方向进行了探讨,为今后干热岩长周期高效安全开发提供一些理论参考。     

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。     

干热岩资源勘查开发国际研讨会在京召开

[本刊讯]2016年10月14日，干热岩资源勘查开发国际研讨会在京召开，中国地质调查局总工程师严光生出席会议并致辞。
　　严光生强调，构建一个清洁低碳的全球能源体系，是世界各国的期盼，干热岩是赋存在地球深部的高温岩体，是最具潜力的战略接替能源。地球深部蕴藏了大量的资源能源，是维系万物生存的物质和能量基础，向深部要资源能源，提高资源能源储备、缓解资源能源紧缺，是保障人类社会安全和可持续发展的战略选择。中国政府高度重视深部资源能源的探测和利用工作。“十三五”期间，中国将向地球深部进军，全面实施深地探测、深海探测、深空对地观测战略，争取为人类开展地球深部资源探测做出贡献。中国地质调查局真诚希望与世界各国合作开展干热岩等清洁能源调查评价国际大科学计划研究，建立长期互惠战略合作联盟，为建立一个清洁、低碳的新世界而共同努力。     

中国干热岩勘查开发现状

介绍干热岩的概念及其特征.干热岩分布普遍,储量丰富,作为一种可再生的新型能源,具有环保、可靠安全、可持续性等优势.在简述国内对干热岩地热资源勘查开发研究现状的基础上,对目前干热岩开发存在的问题进行了总结,并指出了未来中国干热岩勘查开发工作应增强综合地球物理勘查技术的研究和干热岩钻探关键技术与装备的研究,利用干热岩勘查与评价的研究成果,树立干热岩钻探示范工程.     

干热岩储层裂隙准确识别关键技术探讨

干热岩资源是一种储量巨大的可再生清洁能源,干热岩的开发需通过深井将高压水注入深部岩层,使其渗透进入岩层的缝隙并吸收地热能量。裂隙网络作为流体的运移通道,在干热岩热能的开采与利用方面至关重要。储层裂隙因其分布的高度非均质性、控制和影响因素的多样性等,研究工作存在难点。本文在采用物探技术和地震探测进行靶区圈定和钻孔定位、钻井过程中进行裂隙垂向精准定位、综合测井判断热储层位置以及热储质量评价、微地震判别压裂过程中的裂缝空间展布等方面,系统总结分析干热岩储层裂隙准确识别的关键技术,对提高干热岩的开采和利用效率具有指导意义。     

西安地热能开发利用的几点思考

通过分析地热能开发现状和国际国内能源变革趋势,强调干热岩清洁供热技术为地热能规模化利用奠定了基础,指明了西安能源发展、供给转型方向和西安地热能源开发利用途径。     

液动潜孔锤用于干热岩钻进的优化与试验

我国目前能源结构对化石燃料依赖度过高,在全球能源转型的大环境下,作为一种新型清洁能源,干热岩具有储量巨大、资源丰富、分布广泛等优势。针对干热岩勘探开发中高温硬岩钻进的技术难点,对YZX178型液动潜孔锤进行了结构优化,并在某干热岩井中进行了试验应用。试验结果证实了YZX178型液动潜孔锤用于干热岩等坚硬地层进行冲击回转钻进的可行性和高效性,获得了与螺杆钻具接近的机械钻速,且具有节能环保、安全性高、维护方便、节约成本、高温适应性强等优势,但仍需进一步解决其工作寿命与牙轮钻头相匹配的问题。     

液氮应用于干热岩钻探的可行性探讨

干热岩是一种清洁、可再生的地热资源,其开发需通过钻井实现。分析了目前干热岩常规钻探技术面临机械钻速慢、井下工具和钻井液性能不稳定、易发生复杂井下事故等挑战,讨论了液氮在干热岩钻探中的应用前景。认为液氮在干热岩钻探过程中具有破岩效率高、有效提高干热岩热能提取效果、解决钻井液不耐高温和井漏问题等优势,并提出了液氮在干热岩钻探过程中的工具耐低温性能、液氮携岩规律和效果、井筒压力控制、钻进参数优化、井壁稳定性等关键技术问题。     

BLD系列地热井用高效保温钢管的研制与应用

我国能源行业发展由清洁高效进入了降碳节能的新阶段,作为清洁、零碳能源的地热能,迎来了空前的发展机遇。目前地热开发过程中井下保温管道运用不规范,甚至不适用,大大浪费了地热资源。为科学、高效、高质量利用地热能,研制地热井用高效保温钢管很有必要。借鉴稠油开采保温管和国外温泉井保温管技术,研制的保温管导热系数<0.02;保温管的抗外挤、抗内压、连接强度等指标可以满足地热中深井开采设计要求。实现自主知识产权和国产化制造,保证了地热能的高效利用,为今后开发超深井和干热岩用隔热钻杆积累了有价值的技术数据。     

我国干热岩勘查的有关技术问题

干热岩作为一种可再生的新型能源,具有热能大、分布广、开发利用对环境影响小、不受季节等自然条件的影响等优势。而干热岩的勘查开发利用在我国还基本属于空白,因此对干热岩勘查关键技术开展研究有着非常现实的意义。在简述国内外对干热岩勘查开发利用研究现状的基础上,分析了干热岩开发利用的技术关键,并提出了主要的研究内容和需要做的工作。     

高温油气工程技术在干热岩领域的适用性分析

干热岩具有分布广泛、清洁环保、热能储量巨大的特点,目前较为常用的开发方式是增强型地热系统,其关键是建立流动通道和热储构造。由于干热岩特殊的地质环境特征,开发过程中对工程技术的需求与常规地热不同。高温油气工程技术经过多年的发展,已相对较为成熟;通过对高温油气工程技术在干热岩领域的适用性评价可以看出,干热岩开发工程技术可以借鉴、引用部分技术,但应根据低成本开发的特殊要求进行优化改进,同时也需进行针对性的研发攻关,以促进我国干热岩资源的开发利用。     

大地电磁测深法在湖北省干热岩地热资源勘查中的应用

干热岩作为地热资源的重要组成部分,具有清洁、稳定、可再生的优势,潜力巨大。研究干热岩对于湖北省能源利用、环境保护意义重大。因此,对湖北省具有干热岩成藏条件的干热岩靶区进行分析,选择大别地区罗田和江汉盆地嘉鱼,采用大地电磁探测技术进行模型二维正演。最后通过野外数据采集,对TM模式数据进行反演解译,基本查明两地深部电性结构,推测控热构造的分布规律,初步评估其干热岩潜力。     

液动潜孔锤技术应用于干热岩钻井的可行性探讨

分析了清洁、可再生能源干热岩的地质特征以及进行钻井施工可能会遇到的环境温度高、钻井深度大等技术难点,并依据此对液动潜孔锤钻进技术应用于该领域进行了分析。按照目前的技术水平和施工能力,提出干热岩钻井分两步走的思路,目前液动潜孔锤所能达到的指标应用于第一步(井深3000~6000 m,温度150~350℃)钻井实践已经基本具备,并对液动潜孔锤需要完善的关键技术提出解决的方案。     

河北省乐亭—昌黎一带存在干热岩的可能性探讨

干热岩型地热资源作为一种清洁可再生能源,以其分布的普遍性和高热储温度而更具开发潜力与前景。按照成因机制和赋存条件可分为高放射性产热型、沉积盆地型、近代火山型和强烈构造活动带型四种类型。唐秦地区乐亭—昌黎一带隶属于我国所划分的干热岩开发有利靶区——华北(渤海湾盆地),重点论述了区域地热地质背景、地球物理等特征,综合分析认为乐亭—昌黎一带具有较好的寻求沉积盆地型干热岩资源的潜力。     

河南省干热岩赋存地质环境及找矿方向

干热岩是战略性清洁能源,属于固体矿产范畴,其赋存条件受控于地质环境。在河南省干热岩资源调查项目基础上,结合国内外干热岩成藏特征和钻探成果综合研究分析认为:河南省干热岩热源主要以侵入岩体热传导和地幔热传导(深部隐伏断裂对流热传导)2种模式;其成藏环境必须具备巨大的稳定的高导热性岩体、巨厚的稳定的低导热性上覆盖层和深部热源3个基本条件。针对目前干热岩资源找矿理论和钻探存在的问题,提出了河南省干热岩初步找矿方向和建议,明确了加大钻探技术和工艺研发的重大意义。     

河北省乐亭-昌黎一带存在干热岩可能性探讨

干热岩型地热资源作为一种清洁可再生能源,以其分布的普遍性和高热储温度而更具开发潜力与前景。按照成因机制和赋存条件可分为高放射性产热型、沉积盆地型、近代火山型和强烈构造活动带型四种类型。唐秦地区乐亭-昌黎一带隶属于我国所划分的干热岩开发有利靶区即华北（渤海湾盆地）,本文重点论述了区域地热地质背景,地球物理等特征,综合分析认为乐亭-昌黎一带具有较好的寻求沉积盆地型干热岩资源的潜力。