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地熱生產井、地熱回灌井、生態溫泉井、巖石層溫泉井、花崗巖地質溫泉鉆井、氣動鉆探技術、國外施工工藝

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簡介

溫泉打井取水深度？溫度，成井設計根據此次空調用水要求，本次開鑿井的目的，就是要達到每小時100T（單井），含砂量按國家標準，深井孔垂直度在1度之內，井深50米左右（見基巖）。井徑600mm，一徑到底，管徑300mm,按此要求設計井壁后6mm，實管暫設30m，濾管暫設20m，濾水管設置在含水層部位井材料選用鋼板卷管而成，管與管之間均打成坡口，焊后并用4-6塊200×800×6mm拉板焊固以達到每節管頭電焊牢固。濾水管采用穿孔墊筋纏絲包網，其穿孔方法是在井管上呈梅花形圓孔，孔徑18mm，濾水管孔隙率為30%（詳見圖2-1，2-2）井管底部用6mm厚的鋼板封底。濾料直徑記錄位置，保證將井孔的各部位填密實后，用直徑40-60mm 粘土球從井下20m封至地面，使成井不受地面及外界水源的污染。成井后用活塞洗井。

正確的組織鉆井施工,并把握好以下幾點:

a.溫泉打井取水深度？溫度鉆機設備選型應留有加深鉆進深度的余地 

b地熱鉆井能否取得成功必須在一份好的可行性論證報告為依據所編制的地質設計指導下, 正確的組織鉆井施工, 并把握好以下幾點:

a. 鉆機設備選型應留有加深鉆進深度的余地; 

b. 盡可能保持鉆井的垂直,以降低井內事故和井壁管受磨損; 

c. 準確的鉆井地質編錄, 正確地進行地質分層, 依據鉆井中的地質變化對可能出現的問題作出判斷并找出對策; 及時修改完善地質設計； 

d. 保持合理的井身結構并嚴格的固井: 表層管口徑及下入深度應充分考慮取水設備口徑和下入深度的需要; 井壁管應下入熱儲一定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; 

e. 嚴格使用沖洗液鉆進, 熱儲層內鉆進嚴禁使用稠泥漿; 

f. 及時進行地球物理測井：下入表層管、井壁管前及達到設計深度時均應測井,以結合地質編錄進行地質分層、了解地層溫度變化和熱儲的滲透性、含水性特征,指導鉆井施工；.盡可能保持鉆井的垂直,以降低井內事故和井壁管受磨損;

c.準確的鉆井地質編錄,正確地進行地質分層,依據鉆井中的地質變化對可能出現的問題作出判斷并找出對策;及時修改完善地質設計； 

d.保持合理的井身結構并嚴格的固井:表層管口徑及下入深度應充分考慮取水設備口徑和下入深度的需要;井壁管應下入熱儲一定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;

e.嚴格使用沖洗液鉆進,熱儲層內鉆進嚴禁使用稠泥漿; 

f.及時進行地球物理測井：下入表層管、井壁管前及達到設計深度時均應測井,以結合地質編錄進行地質分層、了解地層溫度變化和熱儲的滲透性、含水性特征,指導鉆井施工； 

g.搞好洗井與產能測試鉆井完工應及時進行洗井和產能測試,嚴禁停滯時間過長,洗井應針對熱儲地層特征、鉆井深度、使用泥漿性質和稠度采用不同的方法;產能測試應滿足規范的要求。

施工布署與施工進度計劃 

A.4.1  施工布署（敘述整個施工過程自開始至結束的布置：接受任務→ 編制施工設計→施工準備→組織施工人員→設備進場→施工技術質量管理→工程質量驗收→資料整理歸檔，包括施工設備、道路、材料、供水、供電、排水、施工場地安排等）。 

A.4.2  施工進度計劃（主要施工過程時間安排：施工準備、設備安裝、鉆井、測井、成井、抽水試驗、資料整理等）鉆探施工工藝 

A.5.1  鉆探工藝（詳述修建基座與設備安裝、鉆井液循環凈化系統的設置與要求、各種地層鉆進方法、鉆進工藝、鉆井液的選擇與管理等工藝技術要求）。 

A.5.2  成井工藝（詳述測井、下管、止水固井、洗井、抽水試驗等工藝技術要求）鉆探技術與質量措施 

A.6.1  鉆探技術措施（依據地層情況詳述：新技術工藝措施、井內事故預防措施、提高效率的方法）。 

A.6.2  鉆探工程質量保證措施（詳述防斜、下管與止水固井等質量控制措施）。

A.7  施工組織管理（鉆井施工組織、運行體系及項目組織結構）。 

A.8  安全環保技術措施（機場內的安全防護、施工過程中的安全規定、五防措施、機場管理制度、現場文明施工規定、環保要求及措施等）

鉆井工藝 

B.2.1  成井結構（完工地熱井實際結構圖） 

B.2.2  鉆探工藝（闡明采用的鉆進方法、鉆井工藝、鉆井液等） 

B.2.3  成井工藝（闡明物探測井、泵室段、技術套管、過濾管、下管方法、止水固井方法等） 

B.2.4  鉆探新工藝、新方法 

B.2.5  鉆探技術措施（主要是解決施工難題的技術措施）地熱井工程質量

B.3.1  鉆探工程質量保證措施 

B.3.2  鉆探工程質量評述（包括設計要求和達到的指標）鉆井地質 

B.4.1  物探測井（測井、錄井資料及分析） 

B.4.2  熱儲的水文地質特征（簡述熱儲類型、補給來源、礦化度、水化學類型、溫度、流量等） 

B.4.3  可采資源計算與評價（簡述井流試驗及其成果分析、可開采量及放熱量的計算、開采影響區內單位面積的可采熱儲存量的估算、地熱井保護范圍及合理井距的確定）

B.4.4  地熱水質量與環境影響評價（簡述地熱水水質分析成果、水質評價、腐蝕性評價、地熱水開發對環境影響評價、地熱資源開發前景分析）動力鉆具造斜  動力鉆具包括渦輪鉆具、螺桿鉆具、電動鉆具三種。動力鉆具定向井造斜時，多使用彎接頭鉆具造斜。地熱定向井宜采用1°30′～2°30′的彎接頭。轉盤鉆造斜  轉盤鉆造斜鉆具宜使用變向器、射流鉆頭和扶正器組合。扶正器的形式宜采用螺旋式，對軟地層應使用大支撐面積的螺旋扶正器定向井增斜 14.3.3.1 常用增斜鉆具組合  常用增斜鉆具組合為：鉆頭—近鉆頭扶正器—非磁鉆鋌（根據井斜角、方位角的大小用非磁鉆鋌的長度）—鋼鉆鋌（非磁鉆鋌和鋼鉆鋌的總長度為20m～30 m之間）—扶正器—鉆鋌（10 m）—扶正器—鉆鋌—隨鉆震擊器—加重鉆桿—鉆桿。增斜鉆具組合中鉆頭直徑與扶正器外徑允許差值為3mm～4 mm。 

增斜組合是在轉盤鉆的基礎上利用靠近鉆頭的鉆鋌部分，使用扶正器得到各種鉆具的組合。按照增斜能力的大小分為強、中、弱三種結構。增斜施工要求 

a)  按照設計鉆井參數鉆進，均勻送鉆，使井眼曲率變化平緩，軌跡圓滑。 

b) 及時測量，隨鉆作圖，掌握井斜，方位變化的趨勢。如增斜率達不到設計要求時，應及時采取措施。 

1) 通過調整鉆井參數改變增斜率，增加鉆壓可使造斜率增大；減小鉆壓，則造斜率降低。

2) 更換鉆具，改變近鉆頭扶正器與上面相鄰扶正器之間的距離。改變的范圍10~30  m。距離越短，剛性越強、增斜率越低；距離越大，增斜率越高。

3) 改變近鉆頭扶正器與上面相鄰扶正器之間的鉆鋌剛性，剛性越強、增斜率越低；剛性越弱，增斜率越高。 

c) 控制井斜方位角的變化。 

1) 應用變向器調整井眼方位。適用于方位漂移不大，井眼規則，井徑擴大率小的中硬地層井段。扭方位。因地層等因素造成方位嚴重漂移，影響中靶或侵入鄰井安全限定區域時，應運用井下馬達帶彎接頭等方法及時調整井眼方位。 

d) 斜井段進行設備檢修，保修時不要長時間將鉆具停在一處循環或空轉劃眼。降斜施工要求 

a)  降斜段宜簡化下部鉆具組合，減少鉆鋌和扶正器的數量，甚至可用加重鉆桿代替鉆鋌。 

b) 施工中應注意保持小鉆壓和較低轉速定向鉆井施工安全措施 

14.4.1 鉆好垂直井段：實鉆軌跡盡可能接近鉛垂線，井斜角盡可能小。 

14.4.2 把好定向造斜關：盡量減小定向造斜段的方位偏差,若發現偏差，應及時扭方 位。 

14.4.3 跟蹤控制到靶點：鉆進過程中應不斷了解軌跡的變化發展情況，不斷地使用各種造斜工具或鉆具組合，使井眼軌跡沿著設計軌跡，使之不能脫離靶區。 

14.4.4 防止壓差卡鉆：在定向鉆井中，應盡量減少鉆具與井壁間的摩擦力。宜加入潤滑劑使泥餅摩擦系數小于0.2。可采用混油泥漿、混油量8%～15%。下套管及電測之前應加入1.5%～2%的固體潤滑劑，保證順利施工。 

14.4.5 預防鍵槽卡鉆：在井眼曲率大的井段，應定期下入鍵槽破壞器，破壞鍵槽。認真記錄起下鉆遇阻遇卡位置，結合測斜資料分析，判斷鍵槽位置，提前破壞處理。

14.4.6 其他類型的卡鉆及預防：鉆具組合變換時，應嚴格控制下放速度，遇阻不得硬壓。用剛性小的鉆具組合鉆出的井眼，改換剛性強的鉆具組合以前，應先用剛性適中的鉆具組合通井劃眼后，再下入剛性強的鉆具組合。定向井應有良好的凈化系統，應配備三級以上凈化裝置，使鉆井液含砂量小于0.5%。

14.4.7 控制鉆井液性能：動切力不小于6Pa，提高攜屑能力，保持井眼干凈，以利加快鉆井速度和防止砂卡。 

14.4.8 叢式井、繞障井、應根據鄰井和設計井井眼軸線的相對位置，及時進行zui近距離掃描跟蹤，并作出防碰圖。 

14.4.9 其他安全鉆井措施：定向井使用的鉆具，應比相同井深的直井強度高一級，。使用PDC鉆頭或其他高效能鉆頭鉆井，每鉆進300m（斜井段）應進行一次短起下鉆。下井鉆具、工具及配合接頭，必須檢查水眼直徑和水眼內有無鐵屑雜物，保證測斜儀器能順利下入

15.1.1 在結構較穩定地層鉆進時，可選用清水、空氣、無固相鉆井液、氣-液混合物 或泥漿。 

15.1.2 在松散、破碎地層鉆進時，適當提高鉆井液的粘度和切力，應選用較高密度優質鉆井液；在油氣層、水頭高出地表的承壓熱流體或含水層、水熱爆炸鉆進時，宜配制加重泥漿，平衡鉆進。在蒸氣氣儲層鉆進時，可使用空氣。 

15.1.3 在易水化膨脹坍塌的泥頁巖地層鉆進時，應使用失水量低的鉆井液，宜選用鉀基泥漿、鈣處理泥漿等具有較強抑制性的鉆井液。 

15.1.4 在易漏地層鉆進時，宜選用氣-液混合物、空氣等密度較低的沖洗介質，或加入堵漏材料進行堵漏。 

15.1.5 在大段含鹽、堿地層鉆進時，根據地層含鹽、堿量和井底溫度情況，宜選用過飽和、飽和或欠飽和鹽水聚合物鉆井液，也可選用油基鉆井液

15.1.6 在缺水地區施工時，應采用節水沖洗介質（空氣、泡沫、水霧、泡沫泥漿、霧化泥漿等） 

15.1.7 在高溫地層鉆進時，可選用以磺化類抗高溫處理劑為主的抗高溫泥漿，并嚴格控制泥漿高溫高壓失水量。    

15.1.8 鉆遇鐵礦層或其它高密度礦層時，宜用高密度泥漿、加重泥漿或用撈砂筒撈砂。 

15.1.9 硫化氫侵污鉆井液嚴重時，應加入除硫劑進行除硫處理。鉆井液被氣侵嚴重時，應采用液氣分離器或除氣器。 

15.1.10 在熱儲層鉆進時，宜選用對熱儲層有保護作用或對熱儲層損害小的沖洗介質： 

a) 宜選用低密度沖洗介質（氣水混合物、泡沫、空氣、泡沫泥漿等）。 

b) 宜選用滲透恢復率大于80%的泥漿，不宜使用對裂隙、孔隙封堵作用的泥漿，例如瀝青泥漿。

c)  可選用海泡石制備泥漿，海泡石堵塞裂隙、孔隙后可用酸溶，可減輕熱儲層被堵塞程度。 

d) 熱儲層鉆進漏失時，不宜進行堵漏。

e) 可選用可降解泥漿。鉆井液的主要造漿材料： 

a)  造漿黏土  膨潤土（主要成分是*，分為鈣土和鈉土）、普通黏土（*含量較低，高嶺石或伊利石含量較高）、抗鹽土(海泡石與*)、有機土（801、812、821、4602、4606等型號）。一般鉆井液宜用鈉土，抗高溫鉆井液宜用海泡石，鉆進油氣層油浸嚴重時配制油基泥漿、水包油泥漿宜用有機土。 

b) 清水：  水質對鉆井液性能有重要影響，宜對鉆井用水的水質進行分析。

鉆井液設計 

設計鉆井液的密度、流變性、降失水性等主要技術指標；確定泥漿的膠體率、允 許含砂量、固相含量、pH值、潤滑性、滲透率、泥皮質量等重要參數； 

選擇造漿粘土和處理劑、泥漿處理劑配方設計、計算鉆井液材料用量、確定鉆井 液的制備方法。 

鉆井液材料用量、處理劑加量根據鉆井液配方設計及室內、現場實驗確定。鉆井液配制方法

基漿配制

加水→加土→加無機化學處理劑→加有機化學處理劑；或者，加水→加無機化學處理劑→加土→加有化學機處理劑。  先在處理劑膠液配制罐中加入清水，均勻加入計算量的處理劑，保持攪拌直到充分水化溶解。將分別配制好的粘土漿液與鉆井液處理劑膠液，按配方混合并攪拌循環均勻。 

鹽水泥漿配制 

先將配制好的抗鹽土漿液與處理劑膠液按配方混合均勻，然后均勻加入氯化鈉或。或將抗鹽土漿液緩慢均勻加入鹽水中，同時按比例加入處理劑膠液，保持攪拌，混合均勻后繼續攪拌或循環2h以上。 

壓井鉆井液配制 

壓井鉆井液的類型、配方與性能應與發生溢流前的井漿相近。使壓井鉆井液具有較低的粘度，適當的切力；盡可能低的濾失量、泥餅摩擦系數和含砂量，24 h的穩定性應小于0.05g/cm3。用于壓井的加重鉆井液，其體積量通常為井筒體積加上地面循環系統中鉆井液體積總和的1.5倍～2倍。配置加重鉆井液時，須預先調整好基漿性能，然后再加重，均勻加入重晶石。

取芯技術

（1）下取芯工具前嚴格檢查，合格后方可下井,取芯工具下井前做到井壁穩定，井底清潔、井眼暢通，鉆井液性能穩定，符合設計要求，確保順利下入取芯筒。

（2）下鉆操作平穩，杜絕猛剎、猛放，控制下放速度，嚴防頓鉆，鉆頭距井底一個單根深度時，開泵循環清潔井底。

（3）下鉆遇阻不超過40kN，否則接方鉆桿開泵循環，慢轉下放鉆具，若遇阻嚴重，及時起鉆，換牙輪鉆頭通井。取芯鉆進前，循環處理好鉆井液，并清潔井底。

（4）取芯鉆進剎把由司鉆親自操作，送鉆均勻，減少憋跳鉆，在設計參數允許的范圍內，可以靈活地調整鉆壓與轉速，盡量避免停泵、停鉆。

（5）用液壓大鉗卸扣，Ⅰ檔起鉆，不允許用轉盤卸扣。