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概述

人總是喜歡集中精力做關鍵的事，用有限的錢花在刀刃上。在溫泉開發項目中花錢多的就是溫泉打井，因為這是溫泉出水的主要工程。那么，就有人問了，既然地熱鉆井這么重要，我們把錢全花在使用好的鉆井設備，雇傭有經驗的鉆井人員上，不就行了，不做勘察行不行？溫泉勘察是走形式嗎？

打溫泉井過程中鉆桿是組成鉆柱的基本部分，它是回轉鉆井的主要工具，連接在鉆鋌和方鉆桿之間，其主要作用是傳遞扭矩，輸送鉆井液，連接增長鉆柱，加深井眼，實現正常鉆進。

鉆桿由合金剛的無縫鋼管制成，單根長8～12m。目前我國使用的鉆桿標準有地質標準和API標準；石油鉆井大都是按API標準生產的對焊工鉆桿。隨著水井深度的增加，使用API標準的鉆桿成為必然。

鉆桿本體兩端都是做成加厚的，以增強連接部分強度。加厚分為內加厚、外加厚和內外加厚三種類型。

鉆桿的通稱直徑指的是鉆桿本體外徑，以mm或in表示。鉆桿鋼級是指鉆桿管體的鋼管，它是按zui低屈服強度要求劃分的，API鉆桿鋼級有E75、X95、G105、S135四種。有些生產廠為滿足用戶的特殊要求，也開發了一些特殊用途的鋼級，如日本新日鐵和住友金屬抗硫、抗低溫等特殊鉆桿鋼級。

鉆桿分為有細扣和無細扣兩種。無細扣鉆桿是指鉆桿本體與鉆桿接頭通過摩擦焊而連接；有細扣鉆桿是指鉆桿本體車有絲扣與車有母絲的接頭連接。

實際工作中常用 的是非API標準或石油鉆井淘汰的舊的API鉆桿。根據地熱鉆井隊鉆井方法隨著鉆孔深度的增加，使用標準的API鉆桿是水井業發展的必然趨勢。

一、沖擊鉆進法

沖擊鉆又稱頓鉆，分為鉆桿沖擊鉆進和鋼絲繩沖擊鉆進，可以了解一下打地熱井鉆頭的分類。常用的鋼絲繩沖擊鉆進是借助于一定重量的鉆頭，在一定的高度內周期性地沖擊井底，使地層破碎而獲得進尺。在每次沖擊之后，鉆頭或抽筒在鋼絲繩帶動下回轉一定的角度，從而使鉆孔得到規則的圓形斷面。用該法鉆井卵石、礫石層、致密的基巖層中多使用十字形鉆頭和圓形鉆頭。頓鉆鉆速慢，效率低，不能適應井深日益增加和復雜地層的鉆探要求，而逐漸被旋轉鉆代替。但它有設備簡單、成本低等優點，可用于一些淺井等。

二、回轉鉆進法

回轉鉆進法又分為正循環鉆進法和反循環鉆進法。利用鉆頭旋轉時產生的切削或研磨作用破碎巖石，是當前zui通用的鉆井方法。比頓鉆鉆速快，并易于處理井內復雜qing況。按動力傳遞方式，旋轉鉆又可分為轉盤鉆和井下動力鉆兩種。轉盤鉆在鉆臺的井口處裝置轉盤，轉盤中心部分有方孔，鉆柱上端的方鉆桿穿過該方孔，方鉆桿下接鉆柱和鉆頭，動力驅動轉盤時帶動鉆柱和鉆頭一起旋轉，破碎巖石。地熱鉆井隊要注意井下動力鉆利用井下動力鉆具帶動鉆頭破碎巖石，鉆進時鉆柱不轉運，磨損小，使用壽命長，特別適用于打定向井，井下動力鉆有渦輪鉆、螺桿鉆和電動鉆等。

（一）正循環鉆進法

正循環鉆進法是由轉盤或動力頭驅動鉆桿回轉，鉆頭切削地層而獲得進尺。沖洗液由泥漿泵送出，經過提引水和鉆桿流至孔底冷卻鉆頭后，經由鉆桿與孔壁之間的環狀間隙返出井口，同時將孔底的巖屑帶出，用這種方法鉆進砂土、黏土、砂等地層時效率較高。在第四紀地層中全面鉆進，多使用魚尾鉆頭、三翼鉆頭和牙輪鉆頭。在基巖層取心鉆進，多使用巖心管取心合金鉆頭和鋼粒鉆頭，全面鉆進多使用牙輪鉆頭。

（二）反循環鉆進法

反循環鉆進法適用于在卵石、礫石、砂、土等地層鉆進大直徑鉆孔，具有鉆進效率高、成本低等優點。反循環鉆進法主要有以下幾種。

1.泵吸反循環

泵吸反循環是運用泵的抽吸力量，對沖洗液進行反循環的管理布置方法。泵的進水口與鉆桿上水相連，排水口與供水池相通。即由鉆頭、鉆桿、水、膠管及砂石泵組成了抽吸系統；由砂石泵、出水膠帶、供水池等組成了排渣系統。

砂石泵在啟動前必須進行引水。這是因為在泵吸反循環進行之前，處于供水池水位以上的鉆桿內沒有沖洗液，在管路中安裝有真空泵。它是利用真空泵的吸力在以上的管路內產生負壓，使鉆桿內水位升高，zui后使沖洗液充滿整個砂石泵的吸水管路。這時再啟動砂石泵，即能造成邊續的反循環作用。除了利用真空泵引水外，也可采用灌注泵或副泵向砂石泵的進水管路中引水。

砂石泵的流量根據井內鉆桿內徑而定，一般為120～240m3/h，zui大達500m3/h，其有效吸水壓力為0.6～0.7kg/cm3。

由于泵吸反循環鉆進是利用砂石泵的抽吸作用作為動力，用以克服沖洗液上升時的陰力，保持洗液循環的，因此鉆進速度不可超過70m。主要適用于大直徑、深度較淺的水井及各種鉆探工程。

2.氣舉反循環的基本原理是利用壓氣機將壓縮空氣通過雙壁鉆桿送至井下的氣液混合室，使鉆桿內的水和氣混合，形成比重小于管外液體的氣水混合液，這樣在鉆桿內形成壓力差。在此大壓力差的作用下，鉆桿內氣水混合液挾帶巖屑后，以調速向上流動，被排出鉆孔而注入沉淀池后又以自流的方式流向孔內環狀間隙，完成了氣舉反循環過程。其效率主要取決于壓縮空氣的壓力和排量，以及輸氣管沉沒在水中的深度和混合室的結構等。此法不能用于10m以內的孔段。在孔深50m以內效率低于泵吸反循環和噴射反循環，但隨著鉆孔的加深，其效率逐漸提高。這種方法常與泵吸反循環或噴射反循環配合使用，以便充分發揮各自的特點，取得更加經濟合理的效果。

氣舉反循環鉆進的供氣系統包括：

（1）主動鉆桿。一般是在厚壁管外縱焊四條角鋼，構成方鉆桿。壓氣經角鋼與厚壁管間隙送入孔內混合器。

（2）壓氣盒。作用是將壓力機輸氣管路與主動鉆桿的氣道連通，保證向孔內混合器送氣。我國多采用氣。

（3）鉆桿。上部采用雙壁鉆桿，下部采用單壁鉆桿。壓縮空氣自上部水徑主動鉆桿、上部雙壁鉆桿之間間隙送入混合器內，再由混合器進入鉆桿內空，并形成挾帶巖屑的氣水混合液上升至地層。

（4）混合器。混合器是將空氣輸入內管，將壓縮空氣很快與水混合。而停止供氣時，能自動密封，防止巖屑堵塞混合器。混合器安裝在孔內的深度用沉沒比（或沉沒系統）確定。它等于混合器下入水中的深度H與自混合器算起的揚程高度h之比，用m表示。

一般要求m>0.3.當m<0.3時，排液效率很低，甚至液體排不出孔口。

3.噴射反循環

利用水泵或空氣壓縮機所產生的高壓流，經裝在噴射腔內的噴嘴將水或空氣調整噴射出去，在噴嘴外部形成負壓區，其負壓區可達0.08～0.09MPa，此負壓區可使鉆桿內的沖洗液流動，并排出孔外，以此造成沖洗液不斷循環。噴射反循環功率損失較大，利用率低，并隨著孔深的加深，效率迅速下降，一般在50m以內孔段使用，在深孔段常和氣舉反循環鉆進法配合使用。

三、沖擊回轉鉆進

沖擊回轉鉆進法分為液動沖擊回轉鉆進（通常稱為液動沖擊器）和氣動沖擊回轉鉆進（通常稱為潛孔錘）。液動沖擊器已有SC型系列產品，主要用于¢150～260mm基巖水文水井鉆探。常用的潛孔錘鉆進法是以轉盤或動力頭驅動鉆桿和潛孔錘回轉，并以高壓大風量的壓縮空氣驅動潛孔錘的活塞，以高頻率沖擊鉆頭破碎巖石，通過鉆頭排出的壓縮空氣將巖屑帶出孔外。其效率約為空氣沖洗牙輪鉆頭回轉進效率的數倍，鉆進堅硬巖層效果更為顯著。這種鉆進方法是以壓縮空氣為沖洗介質，因受空氣壓縮機壓力限制，在水位高、富水性強的巖層中使用，其鉆進深度不能太大。

潛孔錘鉆進需配備較大風量和風壓的空壓機、氣動沖擊器（即潛孔錘）、潛孔錘鉆頭等。潛孔錘分為有閥式或無閥式兩大類。

四、空氣（泡沫）鉆進

空氣鉆進是以壓縮空氣作為循環介質來吹洗鉆孔、冷卻鉆頭，將巖屑從孔底帶起并排出孔外的鉆進方法。空氣鉆進可以采用正循環鉆進，也可以采用反循環鉆進。對于干旱缺水地區、水凍層、鉆孔多層漏失而供水困難的地區采用空氣鉆井可以提高鉆井效率，降低成本，縮短施工周期。

空氣鉆進根據向壓縮空氣中加注的物質，可分為干空氣鉆進、泡沫鉆進、泡沫泥漿鉆井等。

（一）干空氣鉆進

干空氣鉆井又稱粉塵鉆進，利用純空氣、天然氣或柴油機廢氣進行鉆進、適用于地層*干涸、無水或孔內只有少量水，并能被氣流吸收的地層及嚴重漏失層、干空氣鉆進主要有以下構造；

（1）空氣壓縮機。要求空壓機zui大風力為1.96～2.15MPa；風量以5～35m3/min為宜。

（2）捕塵設施。普遍使用的有旋風捕塵器和干濕結合捕塵器。

（3）孔口密封裝置。為防止粉塵鉆孔的孔口涌出，孔口要安裝密封裝置。

（二）泡沫鉆進

干空氣鉆進粉塵大，遇潮濕或滲水較多的地層時易在粗徑鉆具上端形成“泥環”，造成中斷氣流而無法鉆進。為發揮空氣鉆井的優點，克服存在的問題，使用了泡沫鉆井技術。

泡沫鉆進是通過壓注泵將由水、發泡劑、穩泡劑所配制的泡沫液注入壓縮空氣的氣流中，送至孔底進行鉆進的方法。這種泡沫具有一定的膜強度，可使空氣、水、巖粉成為一種穩定的流體，較之純空氣有較大的懸浮、攜帶和捕塵的能力。

（三）泡沫泥漿鉆進

泡沫泥漿是向低固相泥漿中加入泡沫經充氣配制而成。在空氣鉆進中遇有坍塌或井壁不穩定時，用以保護井壁和防止漏失。

在空氣鉆進中，在向立管中注入泡沫充氣配制的同時，注入一定量的低固相泥漿，泥漿與泡沫在下行過程中形成泡沫泥漿。它兼有泡沫和泥漿的特性，即比重輕、懸浮能力強，在井壁上能形成薄而韌的泥皮，從而達到穩定井壁和堵漏的作用。

泡沫泥漿中的黏土，可看成是穩泡劑，故應選黏土。泡沫泥漿中的處理劑常用CMC、HPAM、HPAN。泡沫劑可用DF-1型發泡劑。

五、聲波鉆井技術

聲波鉆進技術是鉆進許多覆蓋層的方法，它以鉆速快、取心質量好著稱。

聲波鉆機從zui初的孔底振動或地面振動或地面振動不旋轉發層發展為今天的地面振動加旋轉方式。振動頭的專門化、標準化程度大大提高，使得聲波鉆機的可靠性增加。振動頭的結構形式由馬達驅動一對偏重塊反向旋轉產生振動發展為馬達驅動兩對偏重塊反向旋轉產生振動。聲波鉆機的應用范圍由zui初的主要用于環境調查發展為廣泛用于礦產勘探，巖土勘察、水平鉆孔、地熱安裝孔、地震物標爆破孔，樁孔、索孔、灌漿孔等的鉆探。鉆孔深度為120m左右，zui大鉆進深底達300m，巖石樣品直徑為100～300mm。淺的話幾百米就能打到溫泉水，現在開采嚴重可能得1000多米。嚴格意義上的溫泉是指自己涌出地表的地下水。溫泉旅游越來越火，就算是打井開采的溫泉都已經供不應求，而且水質和礦物元素也很難達標。由于這種qing況人工溫泉機應運而生，這是個不錯的商機，連邦已經發展十多年了，實地考察，希望能幫到你。溫泉資源勘查是指藉助地質調查、地球物理、地球化學、地熱鉆探等領域的理論和勘查技術，解決地熱形成的地質背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質及開發適宜性等關鍵技術問題。從而對溫泉資源做出評價，對地熱鉆井提供方案依據，對地熱開發提出可行性報告。

通過溫泉資源勘查，了解項目區是否具備溫泉成礦條件、建立項目區溫泉資源成礦模型和概念模型，設計溫泉鉆井（位置、深度、水溫、水量）；對地熱資源的開發利用進行綜合性評估；從而有效地降低溫泉開發項目風險。提率、減少誤差、簡化流程、保護和節約資源，使溫泉開發項目得到更大的收益和更長久的利用。

一些，不進行溫泉勘察，只是在已有溫泉開發的項目周圍，隨隨便便打眼井，運氣好的話，還真的能得到不錯的出水和溫度，不過這種qing況幾率不大，運氣不好的話，鉆一眼溫泉井的成本很高，風險與之而來，那么用在刀刃上的錢也就打了水漂。

溫泉開發真正進入工程階段，依舊離不開地熱勘察，地熱勘察可以指導溫泉鉆井，為溫泉鉆井方案的擬定、地熱鉆井設備的選擇、地熱鉆井技術工藝的采用，提供可靠的依據。與此同時，在地熱鉆井過程中，通過檢測而遇到的地質問題，需要借助地熱勘察手段來分析，及時提出解決方案，避免事故風險，促進鉆井工作的順利進行，提高地熱能鉆井的成功率。

溫泉在這幾年里忽然火起來，作為旅游資源中非常具有特色的一種，它不僅可以進行溫泉洗浴、溫泉醫療、溫泉運動、溫泉美容等多種經營，還可以進行小區供暖，提供生活用熱水，此外，余水還能進行農業種植和花卉種植。溫泉具有這么高的經濟價值，使很多投資者和都產生興趣。

鑒于出露于地表的溫泉基本已經被開發利用，很多溫泉需要進行深度鉆井開發，地熱溫泉通常賦存的深度在1500-2000米左右。但是，目前國內溫泉開發市場因為還在完善階段，溫泉井價格也因為各種原因而出現很大差異。那么，打一眼2000米的溫泉井，究竟要花多少錢呢？

在談價格之前，首先要了解一下鉆井行業的價格。鉆井根據深度不同，價格是不同的，即使是打民用水井，不同鉆井隊與不同地質價格也有所不同，一般有80元/米的，也有100元/米，也有300元/米的，打一眼井全部從幾百到上千不等。而打一眼5000米深的石油井，每米價格從5000元到10000元不等，少則上千萬，多則幾個億。而溫泉井價格，則不僅受深度影響，也受很多其他因素影響，有幾百元一米的，也有幾千元一米的，在加上其他環節花費，造價幾百萬到上千萬不等，然而這也只是粗略估計，細化起來，溫泉井價格還受諸多因素影響。地熱溫泉

1.1 深井和超深井深層石油儲層鉆井技術

在我國對石油能源的需求日益顯著的今天，我國深層石油儲層分布比較廣泛的西部和東部地區對深井和超深井深層石油儲層鉆井技術的需求將進一步增加,然而受限于深層石油儲層地質構造的復雜狀況以及深井和超深井深層石油儲層鉆井技術自身的缺陷，深井和超深井鉆井技術在我國深層石油儲層分布比較廣泛的西部和東部地區的深層石油儲層的勘探中并未得到充分的利用，顯然實現深井和超深井深層石油儲層鉆井技術的改進，有效克服鉆井施作的過程中因地質構造的復雜性而引發的勘探難題將成為深井和超深井深層石油儲層鉆井技術的發展方向。

1.2 特殊工藝水平井深層石油儲層鉆井技術

目前我國用于深層石油儲層勘探的鉆井大多屬于半徑適中的水平井。其中在這些半徑適中的水平井中使用的就是特殊工藝水平井，其中常見的特殊工藝水平井有多分支水平井、徑向水平井以及側鉆水平井等。以下就這幾種常用的特殊工藝的水平井鉆井技術分別給予詳細的說明。

1.2.1 多分支水平井鉆井技術

對于多分支水平井鉆井技術來說，不管采用的水平井是老井、新井、直井還是定向井中的哪一類，都允許在同一主干井眼中側鉆兩口以上分支的水平定向井。多分支水平井鉆井技術主要用于離散的深層石油儲層的勘探。另外，多分支水平井鉆井技術還具有節省成本投資以及控制平臺數量的優勢，與其他水平井鉆井技術相比，多分支井水平井鉆井技術在節省平臺數量的同時，還可以實現石油產量的增加，而且比較環保，使用多分支水平井鉆井技術可以進一步減輕深層石油儲層勘探鉆井對環境的污染。

1.2.2 徑向水平井鉆井技術

徑向水平井鉆井技術又被稱之為超短半徑水平井鉆井技術，徑向水平井鉆井技術要求用高壓射流破巖方法，并且配備有專門的井下鉆井系統。徑向水平井鉆井技術的zui大優勢就是鉆井效率高，而且所需要的地面設備比較少，與其他水平井鉆井技術相比，徑向水平井鉆井技術可以節省大量的空間資源。

1.2.3 側鉆水平井鉆井技術

側鉆水平井技術所采用的水平井多是半徑短小的小井眼水平井，而且這些水平井是在老井和工程報廢井中進行側鉆處理的，側鉆水平井鉆井技術主要用于老油氣田的深層石油儲層的勘探開采。

1.3 大位移井深層石油儲層鉆井技術

目前對大位移井的定義主要有以下兩種：其一，所謂的大位移井就是指測深不小于垂深兩倍的水平井或定向井，如果測深大于垂深的三倍時的水平井或定向井則稱為特大位移井；其二，是指水平位移不小于垂深兩倍的水平井或定向井。由于為了滿足不同類型深層石油儲層勘探鉆井的需要，在大位移井鉆井技術的基礎上又形成了各種各樣的大位移井改進的鉆井技術。

1.4 復合鉆井深層石油儲層鉆井技術

復合鉆井深層石油儲層鉆井技術多采用的是螺桿鉆具配合p d c鉆頭的復合鉆井技術，復合鉆井深層石油儲層鉆井技術具有破巖效率高以及轉速高的特點，與傳統的轉盤鉆進機械相比，復合鉆井深層石油儲層鉆井技術的鉆速非常高。

*，加強前期地質論證工作，提高鉆井成功率。近年來，各地地質隊伍采用先進技術方法進行綜合勘查，綜合解釋，切實開展前期地質論證工作，在進行充分論證的基礎上，確定探采結合的地熱井井位。實踐表明，在石油部門打過油氣探井的地方打地熱井，成功率較高。而在一些地方，由于地質構造復雜，勘查技術手段有限，致使鉆探工作失利，大量資金流失。目前，就地熱勘探工作的發展勢頭看，各地地熱井越打越深，不僅在地熱異常區打井，在非異常區也打井，風險很大。因此，為提高鉆井成功率，zui大限度地減少鉆探風險，做好前期地質論證工作取得必要的地質依據，是十分重要的。

第二，發展地熱資源的直接利用和梯級利用。如前所述，我國中西部的大部分地區地熱資源豐富，類型齊全，分布廣泛，且多為中低溫。高溫地熱資源僅分布在藏南、滇西和川西地區。因此，在我國中西部地熱資源的開發利用方面，以發展中低溫地熱資源的非發電利用，即直接利用為宜，如在紡織、印染、造紙、熱供水、飲用等方面開展綜合利用。目前，在我國中西部的一些地熱區，地熱采暖后尾水的溫度多在30～40℃之間，尚未充分利用就被大量排出，說明目前資源浪費的現象是較為普遍的。建議按不同溫度開展地熱資源的梯級利用，即根據“因地制宜，物盡其用”的原則，發揮資源優勢，減少浪費，提高地熱利用率。

第三，發展高溫地熱資源的非電利用。對一些高溫溫泉、沸泉以及間歇噴泉來說，發電利用并不是地熱開發利用的*方向。比如間歇噴泉，它是在特定的地質構造背景下形成的，在世界范圍內僅發現數處，如美國黃石公園的老實泉、冰島大噴泉以及我國藏南的搭各加、谷露、查布和川西的熱坑(茶洛)等，均屬十分罕見的奇特景觀。發展上述地熱景觀的非電利用，對于保護這類自然“瑰寶”更具有深遠意義。

第四，合理開采，有效保護，實現地熱資源的可持續開發。地熱資源是可再生的能源資源，同時又是有限的資源，其補給的過程是極其緩慢的。在我國中西部的一些地熱田，如羊八井、西安、昆明、鄭州等地，由于過量開采而引起水位持續下降，有的地方已導致資源枯竭，嚴重影響到地熱田的壽命。為保持地熱井水量和水壓的穩定及防止地熱尾水對環境的影響，一方面要加強管理、采取*打井、限制開采量等措施，合理開采、有效保護，另一方面，需結合地熱田具體條件，反復進行回灌試驗取得可靠參數，以確保地熱資源的可持續開發。

1.長軸深井熱水泵。

2.潛水熱水泵。

長軸深井熱水泵：

優點：運行可靠，日常維護方便。缺點：拆裝不便，運行效率低，對井壁管垂直度要求高。

潛水熱水泵：

優點：拆裝方便，效率高，對井壁管要求低。缺點：潛水電機要求高，過載性能差