高温地热钻井的最佳实践

地热开发的关键是地热钻井,高温地热钻井成本高,风险大。2008年,欧盟出版了"增强型地热系统最佳实践手册";2010年,美国桑迪亚国家实验室出版了"地热钻井最佳实践手册"。本文参考这两本手册和世界主要高温地热钻井实践,分析了高温地热钻井的特点及主要潜在问题,介绍了高温地热钻井的成熟钻井技术和一些前瞻性的技术,以及不同地质条件下(火山岩、变质岩和花岗岩)适用的最佳钻井实践,旨在对我国高温地热钻井提供技术参考。     

高温地热高效开发钻井关键技术

地热能是来自地球深部的热能,是一种清洁、低碳、环保的可再生资源,高效开发地热资源对调整我国能源结构具有重要意义。目前高温地热开发的钻井技术都是采用油气开发的技术,由于高温地热储层的特殊性质,使得常规油气钻井技术作业效率低,成本较高。针对目前高温地热资源开发的工程需求,介绍了高温地热储层的类型,分析了高温地热储层特性和高效开发的钻井关键技术,包括高效破岩技术,防漏堵漏技术、抗高温井下工具和仪器、抗高温钻井液、抗高温水泥浆和高效低成本钻井技术,并对未来高温地热高效开发的钻井技术攻关方向提出了建议。     

控压钻井及其在高温地热勘探开发中的应用

控压钻井包括管理压力钻井、欠平衡钻井和空气钻井。控压钻井可以减少非钻进时间和事故、提高机械钻速、预防漏失、消除压差卡钻、保护低压产层以提高产能。地热井具有温度高、地层硬度高、裂隙发育、地层压力低伴随浅部地层压力变化大等特点。在地热勘探开发中应用控压钻井技术有利于提高钻进速度、预防漏失、提高产能。介绍了控压钻井及其关键技术,同时阐述控压钻井在地热勘探开发中的应用。     

天津地区地热钻井标准设计探讨

地热钻井标准设计是天津市第一地质勘探大队地热钻井工作的经验和总结,也是在总结经验基础上的提高。在今后进行地热井单井设计时,可以结合已知地质条件和成井工艺要求,选择合适的标准设计方案。这为设计工作和技术管理工作规范化创造了有利条件。     

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。     

螺杆钻进技术在超深地热井中的应用

针对地热井深部难以采用一般方法处理的事故，提出了使用螺杆钻进技术进行侧钻处理的方法，并通过两起事故处理实例，介绍了在侧钻施工中井身结构设计、钻具组合、钻进程序、观测方法、及螺杆钻进技术措施。     

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。     

中低温热储及其井中热场

中低温地下热水有着广阔的开发利用前景.其成因及赋存规律的研究,是合理勘探、开发的基础.本文从地层、构造及水文地质条件入手,根据地热传导原理,研究了传导型热储的发育条件,划分了主要热储类型.在此基础上,对井(孔)中热场及井液温度变化规律进行了分析,给出了井液温度分布曲线及井液温度变化与地层的对应关系.这一成果,对勘探开发地下热水有积极的指导意义.     

螺杆钻具在地热井钻探中的应用初探

螺杆钻具钻进因机械钻速高、经济效益明显而在石油、煤田地质等钻探施工中广泛使用,技术也比较成熟,但在地热井钻探施工中还处于摸索试验阶段。就螺杆钻具在地热井钻探中的设备配套、钻进工艺、效益对比等一系列问题进行了阐述,肯定了螺杆钻具在地热井钻探中的钻进效率和经济效益,同时提出了一些需要在今后实践中解决的问题。     

承德闫营子地热勘探井钻井技术分析

承德闫营子地热井钻遇地层坚硬、造斜、岩性复杂,施工难度较大。施工期间,采用了螺杆钻具完成事故处理、纠斜、复合钻进工作。分析了螺杆钻具在3种工况下的使用效果;应用MD钻头解决了硬岩钻进常规钻头磨损严重的问题;最后针对钻进中存在的钻速低、钻铤断裂问题,提出了改进建议。     

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。     

河北省牛驮镇地热田钻探工艺

河北省牛驮镇地热田地热地质条件为华北地区最好,开发20多年来,设备能力逐渐加强,管材由水文水井系列过渡到石油API系列,钻探工艺逐步发展。随着地下热水的开采,水位下降,储层的压力下降很多,在刚钻开基岩风化壳时出现了因泥浆骤然漏失而造成上部松散层坍塌的问题。针对这一施工难点问题,对钻进及成井工艺进行了改进。     

新疆温泉县AKT1-1地热孔钻探施工技术

针对新疆温泉县地热钻孔AKT1-1孔施工地层构造复杂破碎,岩层裂隙较多及钻孔涌水较大,钻探施工难度较大等问题,从钻孔结构设计、钻探设备选择、钻具级配选型、钻探工艺新技术以及适合该孔的冲洗液配制等几方面进行了总结,提出了相应的钻探工艺技术和应对措施,为后续在该地区进行深部地热钻探施工积累了经验。     

多工艺空气钻探技术在地热井开发中的应用

多工艺空气钻探技术在我国自“七五”期间开始,经过数年来的研究创新,发展到今天配套设备及器具日趋先进,内容也更加丰富。尤其对加速地热资源开发利用,保护环境以及低碳经济的要求,均发挥了重大作用。本文结合生产实践,在阐述了该技术的优点及其在地热井施工中推广应用情况的基础上,介绍了多工艺空气钻探技术与地热井钻探设备的配套以及钻进工艺技术措施。     

定向井工艺在复杂基岩地层地热钻井中的应用

定向井工艺首次在北京复杂基岩地层地热钻井中的成功应用,对指导类似地区地热资源的勘探开发具有重要的借鉴意义。本文以YR-2定向井的施工过程为例,介绍了定向井的钻井工程设计和区域地质构造条件,详细论述了定向井的地质构造条件、井身质量参数及钻探施工工艺,对应用定向井工艺的经验进行了总结。