雄安新区D21地热勘探井钻探施工技术及成果

为探查容城西部斜坡带地热田地热资源,揭露容城西部寒武系、蓟县系完整地层,中国地质调查局在雄安新区容城部署了地热勘探井D21井。该井设计井深3000 m,完钻井深3083.74 m。本文介绍了D21井钻遇地层情况、井身结构、钻探施工技术和抽水试验过程。总结了取得的钻探技术及成果。D21井获取了寒武系和蓟县系热储层水文地质参数,为容城西部斜坡带热储构造发育提供地质依据,服务于雄安新区地热开发规划。     

雄安新区D15地热勘探井钻探施工技术

为探查容城地热田地热资源,中国地质调查局在雄安新区部署了地热勘探井D15井。D15井设计井深3000 m,完钻井深3111.58 m。钻探目的是为揭露容城凸起北部斜坡带地层发育情况,服务于新区地热开发规划。本文介绍了D15井的井区及地质状况、钻探施工情况;总结了取得的钻探成果,包括完成的钻探施工任务和施工质量;提炼出水热型地热井钻井液技术,优选取心工具,以及获取了岩心等实物资料;实施射孔作业完成了目的层抽水试验,获取的地层水温、水量等参数,为雄安新区地热资源调查评价提供了资料。     

纵向裂隙发育地层井漏处理技术探讨

布参1井峨眉山玄武岩组纵向裂隙发育,自井深717m开始至井深1969m下入技术套管为止,施工期间出现不同程度的漏失,漏失程度为中等——失返性漏失。采用随钻堵漏、水泥浆堵漏、桥接材料堵漏、顶漏强钻等工艺进行处理,确保了该井顺利施工完钻,为今后钻遇类似地层制定施工方案提供基础数据。     

雄安牛驼镇地热田岩溶热储层地热深井井身结构优化设计

雄安新区牛驼镇地热田主要储层为岩溶热储型,地层破碎、裂隙发育,钻进时多失返性漏失。以往的开发主要集中于1800m以浅,岩溶热储段长为300-500m,裸眼段较短,钻进施工较简单。为了加强对深部地热资源的探测,满足雄安新区规划建设的需求,开展了深部地热资源调查工作,主要目的层为雾迷山组和高于庄组,其存在的难点主要有岩溶热储层裸眼段长、地层破碎、长段漏失、上部地层稳定性差等。本文根据深部热储勘探井施工过程中钻遇问题及难点分析,对岩溶热储层深井钻进关键技术进行总结,提出了优化建议,具有一定的参考意义。     

近海不下套管井深100 m海砂钻探技术

对于井深100m的海砂地质钻探,不下套管,一径到底,直接在松散无胶结的砂质沉积地层取心钻进,大大降低了劳动强度和提高了生产效率。在黄海某砂矿岩心钻探调查项目中,易产生孔壁坍塌、岩屑返不出孔口、涌砂、卡钻等严重问题。通过解决施工中遇到的问题,总结了井深100m的海洋砂矿钻探工艺技术,以及孔内事故的防治措施,为后续工作提供了技术参考。     

双壁管气举反循环钻进井深突破500m

双壁管气举反循环钻探技术是一种先进的钻探工艺。用这种方法钻大直径井时，因冲洗液上返速度高，携带岩屑能力强，井底清洁，直径小于内管内径的岩心或岩样，无需重复破碎。因此，这种钻进方法具有钻速快、钻头寿命长、成本低、成井质量高等优点。山西省地矿局最近采用勘探所设计、上海探矿机械厂生产的SHB127/87双壁钻杆打成一口井深505.3m的供水井。     

徐深21-平1井轨迹控制技术

徐深21-平1井完钻井深4955 m。在火山岩储层中横向穿行905 m,井眼轨迹控制精度要求高,并在登二泥岩段岩石可钻性达8级的情况下裸眼侧钻成功,为后续施工奠定了基础。简述了井身结构及轨迹剖面设计,分析了井眼轨迹控制难点,详细介绍了增斜段、侧钻段、水平段井眼轨迹控制情况。该井的成功钻探,为该区块水平井施工积累了宝贵经验。     

山东省蓬莱市艾山地区地热资源开发前景分析

在资料收集、野外地质、地温调查及现场地面物探工作的基础上,对山东省蓬莱市村里集镇黄泥沟村地区地热地质条件进行综合研究,分析了地热资源的开采前景,目的是基本查明工作区内的断裂构造、地层层序、热储分布、热储埋深、热储温度,预测地热井的成井条件,为地热资源开发利用总体规划及进一步勘探提供依据。分析内容包括地质构造条件、地温场特征、地球物理特征以及热储特征。认为工作区具备开发地热资源的前景条件,地热井成井深度在1500m左右时可获得30℃~40℃的热水。建议投入施工一眼探采结合井,井深设计1500m,井位选择于1000~1200m钻遇NE向断裂下盘,可获得较完善的地热资源赋存信息。     

信息与动态

科钻一井顺利完成第二次侧钻施工　　本刊讯　中国大陆科学钻探工程科钻一井扩孔施工至35 2 5m ,由于在3480 35 2 0m井段地层破碎,钻孔超径严重,形成近5 0m“大肚子”井段,井底岩屑难以有效地清除,加之井内遗落有活动套管弹性扶正器钢带和扩孔钻头导向头以及断落在孔底的金刚石     

银川盆地东缘地热资源勘探远景评价——基于大地电磁测深和钻探探测

银川盆地地热资源储量丰富,是我国中低温地热资源远景区之一。目前银川盆地开采的热储层主要是以孔隙型层状热储为主,而带状热储地热资源还未开发利用。为探明银川盆地东缘地热资源赋存情况,圈定研究区有利地段地热资源储藏范围,本文采用大地电磁测深法（MT）来探测银川盆地东缘深部地层结构及隐伏断裂构造特征,通过钻探验证和物探测井资料研究,基本查明了区内地下电性结构特征、地层岩性分布特征以及隐伏断裂位置和产状。结果表明,在黄河断裂上盘有利地段施工了四眼地热勘探井,均取得了较好效果。其中ZK01地热勘探井井深617m,出水量达15000 m3/d,井口水温42℃,这是目前宁夏回族自治区出水量最大的自流地热井,为今后地热勘探和开发利用提供了新的依据。     

黑龙江省林甸地热田成因分析及资源评价

为深入分析林甸地热田的形成模式, 准确评价地热流体资源量, 采用地质调查、地球物理勘查、地热钻探、地球物理测井、水位监测等地质勘查方法, 对地热田的成因机制与资源量进行了综合研究。结果表明, 林甸地热田的热源主要为幔源热、基底花岗岩放射性元素衰变产热及深大断裂摩擦生热。地热田热储以各类砂岩为主, 中生代白垩系泉头组三四段、青山口组和姚家组为热储主要发育层位。主要热储埋藏深度为940~2062 m, 热储层累计厚度为150~240 m。林甸断裂、林甸东断裂、黑鱼泡凹陷西部边界断层3条深大断裂为深部热量向上部地层中传导的良好通道。同时, 白垩系热储层之上沉积了嫩江组、四方台组、明水组巨厚泥性岩层, 为良好的隔热盖层。经计算, 林甸地热田的地热能储量为6.95×1019 J, 地热流体储存量为9.78×1010 m3, 地热流体可开采量为9.84×107 m3/a, 产能为694.13 MW, 属大型地热田。经水位监测, 2017年林甸镇地热资源开采量达到最大值, 水位到最低点, 超出了最大允许开采量, 应进行回灌。通过对林甸地热田的成因分析、资源评价及动态监测, 为今后地热田的勘查、开发利用规划、采矿权设置等提供了技术支撑。     

天津东丽湖CGSD-01井取心问题及技术探索

天津东丽湖CGSD-01井位于天津潘庄凸起构造区,该井设计井深4000 m,完钻井深4051.68 m,该井的主要目的之一是通过分段取心钻进获取各地层的地质资料。本文主要介绍了通过尝试不同的取心钻具与钻进方法的组合,探索出一种高效的取心钻进方案,成功地解决了三开雾迷山组复杂地层岩心采取率低的难题,并高质量地达到了取心要求。通过对各技术方案的取心对比分析,总结了地热深井取心钻进的关键技术,以期对后续的钻探取心提供技术上的借鉴和指导。     

四川广安铜锣山背斜热储性质及地热成因模式

岩溶热储赋存丰富的中-低温地热水,是广安市地热资源勘探和开发的主要目的层。通过地热地质、地球物理、地球化学和环境同位素等方法和手段对广安地区铜锣山背斜热储性质及成因模式进行了探讨。研究结果表明：①区内地温梯度值每百米为1.8～2.0℃,水温为26～42℃,水化学类型为SO4—Ca·Mg型,属于低温中性热矿水。②氢氧同位素显示地热水的主要补给来源为大气降水,补给高程超过1 100 m,位于区域北部的大巴山一带,具有较远的补给来源及较长的径流途径。③音频大地电磁测深解译成果和2 503 m地热钻井测温曲线揭示,牟家镇刘家沟村地下800～1 100 m存在低阻层和温度拐点,推测为导水断裂带。基于地热钻探认识、物探解译成果、水文地球化学和同位素分析结果,概化其地热成因模式为：大气降水在高隆起背斜槽谷区渗入地下,沿溶隙、管道和构造通道自北向南形成深部径流,吸收岩石热量后成为热水,并于河流深切峡谷地段以天然温泉出露或以地热井形式被人工揭露。此项研究可为广安市地热勘探、开发和利用提供科学依据。     

广安市铜锣山背斜三叠纪岩溶热储结构特征及热水成因研究

为探讨广安市铜锣山背斜三叠纪岩溶热储特征、地热水水化学与同位素组成、热储温度及地热水循环机理,采用地热钻探、水化学与同位素取样测试、热水溶质组分图解分析等手段和方法,开展了地热水成因的研究工作。结果表明：研究区三叠纪碳酸盐岩热储结构相对完整,热储盖层、热储层和热储下部隔水层形成独立的地热水文地质单元。岩溶地热水水化学类型主要为SO4-Ca·Mg和SO4-Ca型,富含F、Sr、Li、B和SiO2物质,其水源补给为大气降水,补给区位于铜锣山以北的大巴山一带,深部地热水补给高程大于1 100 m,补给区年均温度为9 ℃。热储温度为56~76 ℃,热水循环深度为2 013~3 030 m。地热水在循环过程中,主要发生碳酸盐岩和蒸发岩溶解、冷热水混合过程,且冷水混入比例大于80%。结合区域地热地质条件,构建了研究区地热水成因概念模型。     

东濮凹陷西斜坡带优质砂岩热储特征研究

东濮凹陷西斜坡带新近系明化镇组砂岩热储地热井, 存在出砂严重和回灌困难的问题. 为了弄清东濮凹陷西斜坡带优质砂岩热储层地热地质特征, 综合考虑构造、储层和地温情况, 开展区域构造、地温场分布规律及热储精细解剖研究, 优化探井设计. 研究表明, 东濮凹陷西斜坡带新近系构造稳定, 馆陶组底板埋深2 000~2 200 m, 优质砂体发育在馆陶组下部1 800~2 200 m, 温度65℃以上, 热储物性较好, 具备地热资源开发潜力. 东濮凹陷西斜坡带长垣地区优化部署的馆陶组砂岩热储地热井试水结果与预测一致, 进一步证实了东濮凹陷西部斜坡带的地热勘探开发潜力.     

西安地热田地热弃水回灌数值模拟研究

本文在分析研究西安地热田西南地热开发区的地质构造、热储特征的基础上,首次建立了回灌区地热系统三维数值模型,完成了地热弃水回灌的数值模拟研究,提出地热弃水回灌层位及回灌水量、回灌对热储层渗流场及温度场的影响等.     

低渗透成膜钻井液在贵州深部地热井中的应用

贵州省碳酸盐岩地层分布广泛,溶洞、溶隙、裂隙发育。在地热深井钻进过程中,经常在热储层钻遇溶洞,出于储层保护目的,常常采取顶漏钻进措施。在贵州铜仁ZK2地热井热储层遇到此情况时,采用了低渗透成膜钻井液顶漏钻进,节约了钻探成本,同时能将岩屑及时排出,保证了钻井安全,为低渗透成膜钻井液在深部地热钻井中的应用提供了宝贵的经验。     

砂岩孔隙型地热资源高效勘查成井

本文以临清御临苑地热井的勘查成井工作为例,分析水热型砂岩孔隙型地热资源的高效勘查及钻井成井工艺,以期为本区及类似区地热资源的高效勘查开发利用提供一些思路。前期通过收集分析有关资料大致了解地热地质条件,选择视电阻率测深研究隐伏地层及断裂特征,推测有利的地热成矿区;再通过大地电场岩性测深了解不同点位的含水层厚度及深度,优选地热井点位;根据地层及其岩性特征选择不同的钻具组合及配置适当的泥浆进行钻进,结合多参数测井确定成井结构和适宜的封固止水完井工艺,总共耗时68天,最后获得了一口水温较高、水量较大、质量优良的较大口径地热探采井,达到了经济高效勘查成井的目的。     

川中地区栖霞–茅口组地热资源评价探讨

含油气盆地在勘探和开发中,拥有大量的地质、地球物理和地球化学数据,对地质构造和地热储层有着全面的认识,在地热能开发利用中具有得天独厚的优势。四川盆地作为中国重要的含油气盆地,同样富含水热型地热资,该文在收集相关资料、总结以往油气勘探成果的基础上,确定了川中地区地温梯度大部均在24℃/km以上,大地热流大部均在60 mW/m²以上,为四川盆地相对高值异常区。考虑到热储温度及埋深是地热开发是否具有经济效益的重要因素,重点选择埋深相对较浅（3000～6000 m）、热储温度相对较高（65～155℃）和热储相对较厚（280～380 m）的川中地区栖霞-茅口组热储进行地热资源潜力评价。研究中,基于盆地地层参数建立三维地质模型,结合现今地温场、岩石热物性参数,利用一维稳态热传导方程计算得到栖霞-茅口组内部温度分布,最后利用体积法计算得到栖霞-茅口组的地热资源强度和资源量。研究表明,川中地区栖霞-茅口组热储温度为65～155℃,地热资源总量为3.01×10²¹J,折合标准煤1030.25亿吨;可开采地热资源量2.03×10²⁰J,折合标准煤206.5亿吨。且根据川中地区地热资源特征,提出了优先以研究区中东部为中心开展中低温地热发电、地热干燥、地热农业等综合开发利用和地热梯级利用示范工程的建议,为未来的油气废弃井的二次利用及油田地热开发打下基础。

     

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。