地热钻探技术配套工作的研究

本文针对地热钻探的深度和难度，提出了选择合理的钻探设备，优化钻探技术与成井工艺的技术配套方法，分析了地热钻探技术配套工作性和迫切性，与亟待解决的技术问题。     

坑道钻探施工技术规程探讨

坑道钻探在地质勘查、矿山勘探等活动中的应用越来越广泛,尤其是在地表钻探工程受地形深切割而制约搬迁时,矿山企业为延长矿山服务寿命,坑道钻探就成为了首选的勘探技术。但由于其设备模块、作业环境、安全施工条件等特点,坑道钻探的施工安全、钻深能力无法满足日益发展的地质勘查和施工管理要求。同时,我国对坑道钻探的行业规范尚待补充、完善。正确评价安全施工条件、分析其施工特点,并制定相应的工艺方法,能有效保障坑道钻探的安全施工和钻探施工能力。本文以坑道钻探设备、工艺、施工环境、施工经验等为依据,结合多年的坑道钻探经验,整理了全液压坑道钻探施工特点,并将坑道钻探普遍的方法、公约整理成标准并形成规程,在指导坑道钻探安全、高效生产的同时,为安全管理提供依据,为补充和完善行业规范提供参考。     

河南省水热型地热成因模式及钻探方法

按照热储赋存的地质环境划分,河南省水热型地热资源有沉降或沉积盆地、山前盆地和山地隆起3种类型。由深部大断裂对流热传导和侵入岩热传导提供高温热源,并与新近系、古近系和古生界浅层地下水进行热交换,最终形成孔隙型、裂隙型和岩溶型地热资源。“十四五”期间,河南省的水热型地热资源勘查开采目的层主要以1800～4000 m岩溶热储为主,这将对地热钻探工程带来新的挑战。根据地层特点和经验,提出了深部地热钻探应该遵循“绿色环保、高质高效、安全健康”的总体原则。针对地层特征和钻探要求,首先选择空气钻进（空气潜孔锤、气举反循环、空气正循环回转取心）,其次选择钻井液+空气（气举反循环）,最后选择钻井液（回转+螺杆）等,实现“一井多工艺”的复合钻探方法。     

腾冲火山地热构造带空气钻探试验研究

腾冲火山地热构造带地层破碎、漏失、缺水严重,传统的钻井液循环体系建立需要大量工程用水。为此,钻探成本和效率将是突出问题。针对项目区地层和环境条件,结合"云南腾冲火山地热构造带科学钻探工程"项目,在上部由气孔状玄武岩、火山灰、致密玄武安山岩交替互层的复杂地层中进行了空气钻探试验。当无法建立循环体系时,采用"空气顶漏"钻进工艺,可以实现空气正循环取心钻探和大口径空气潜孔锤扩孔钻进,并且岩心采取率和质量得以保证。与其它方法相比可以解决无水地区的钻探问题,同时,具有效率高、成本低、钻孔质量好等特点。     

广东东莞1900 m深大口径基岩地热勘探孔钻探工艺

RK2孔为广东某大口径基岩地热勘探孔,孔深1900 m,常规地热钻探工艺已不能满足施工要求,为解决问题,采用了大排量、高压力、PDC+螺杆复合钻进、川式系列石油取心工具等石油与水文水井工艺联合的施工方法,取得了良好效果。介绍了该孔的钻探工艺,并分析研究了在不同情况下,排量、螺杆钻进等对钻进效率的影响。     

《定向钻探技术规程》行业标准解读及推广应用

《定向钻探技术规程》（DZ/T 0054-2014）行业标准已于2014年12月正式实施,此标准是《定向钻进技术规范》（DZ/T 0054-1993）的修订版。本文主要介绍吸收了定向钻探技术最新实用成果后的修订版规程的主要技术内容和技术特点,以及规程在发布之后在国内及“一带一路”国家的推广应用情况。建议相关从业人员了解并掌握新标准条款,并在行业内贯彻实施,促进定向钻探技术施工规范化。     

深层地热水井钻探工艺

针对西安地区深层地热资源开发中钻遇地层特点,阐述了提高深层地热水井钻进效率的技术措施,并结合钻井实践总结了一些成功的经验。      

威海地区3000m深部地热钻探关键技术的应用与分析

“山东省文登-荣成-威海地区深部地热资源调查”项目是“山东省2018年度38个省直地质勘查项目”之一,总体目标是通过小口径深部钻探技术来完成3000 m测温孔的施工,为地热地质调查、钻孔测温、岩心热物性及放射性元素含量测试等工作提供通道和具体实物资料。本文结合3000 m小口径地热探孔的施工进程,系统介绍了该深孔的钻孔结构、施工设备、钻探工艺方法及关键技术等内容,重点针对严重破碎带、高应力复杂地层条件的泥浆技术、深孔钻头技术等展开了试验对比和分析研究,采取针对性技术措施,成功地解决了孔内复杂难题,配套研究的长寿命高效钻头提高了钻孔施工效率,减少了钻探成本投入。论文还探讨了深孔地热钻探的“现场标准化建设和绿色施工”管理方法。     

适用于大深度地质钻探和油气地热钻井的双动力电顶驱系统设计

本文基于国家战略背景下的资源、能源钻探装备现实需求,针对大深度地质钻探和油气地热钻井的不同工艺特点,围绕“多工艺适用兼容、井口自动化适配”两个目标,在传承和集成现有顶驱优势特点的基础上,提出一种可适用金刚石取心钻探和油气地热钻井两种钻进工艺的双动力交流变频电传动顶驱系统方案。通过与其他典型顶驱系统在总体结构、控制系统和涉及井口作业自动化适配的关键部件的详细对比,本方案可充分发挥多功能、高效率、自动化的优势,在技术先进性、工艺适配性和产业经济性方面取得了良好的平衡。     

河南省地矿局中标云南腾冲火山地热构造带科学钻探项目

本刊讯2012年1月6日,中国地质科学院组织的财务、技术等专家评审组在北京对＂云南腾冲火山—地热—构造带科学钻探工程＂项目进行了评标,河南省地矿局最终以绝对优势一举中标。同时,该局也将成为中国＂深部探测计划＂的参与者。＂云南腾冲火山—地热—构造带科学钻探工程＂项目,     

综合物探方法在嘉兴地热勘查中的应用

笔者针对综合物探方法在嘉兴地区地热资源勘查中的应用,结合地热2号井的钻探验证情况,分析了物探方法的有效性,认为嘉善惠民地区有望形成地热田。嘉兴地热2号井打出热水,对杭嘉湖平原地热资源勘查及开发具有重要的指导意义。     

近年来中国地质钻探技术标准制修订工作进展

"十一五"和"十二五"期间以国土资源行业为主的钻探技术标准制修订工作取得较大进展。初步建立了分类科学、结构合理、层次清晰的钻探技术标准子体系。制修订了一批钻探技术标准,标准标龄偏长,技术内容老化情况有所改观,使中国的国土资源行业钻探技术标准化工作再上新台阶;钻探技术涉及地矿,以及冶金、煤炭、有色、核工业、武警黄金、化工、建材等各工业地勘部门,采用先进高效的钻探技术标准可提高资源评价质量和效率,有利于生态环境保护、节能减排;近几年来中国钻探研发部门、制造企业技术实力不断发展,研究测试条件有所改善,为钻探技术标准化创造了有利条件;未来中国钻探技术标准必将面临新的挑战,迎来新的机遇。     

贵州省复杂地层地热深井钻探工艺

贵州省地矿局组织实施了“贵州省地热深井钻探技术攻关”项目,研究了喀斯特地区复杂地层情况下地热深井钻探中螺杆钻井工艺和空气钻井工艺的适应性,攻克了两种工艺在该地区应用受地层特性限制的相关技术难题。螺杆马达平均寿命达到200小时以上,螺杆钻井工艺较常规钻井工艺钻进机械钻速提高2～3倍;空气潜孔锤单井应用深度超过1500m,空气潜孔锤钻井工艺较常规钻井工艺机械钻速提高10～29.5倍。同时研究了单井多工艺转换接力钻进技术,以及与上述工艺配套使用的钻井液体系。最终形成了一套适合贵州省地质条件地热深井钻探施工并能显著提高钻井效率和经济效益的组合工艺技术体系。该成果能将1口2000m以上地热深井施工周期由原来的8~12个月缩短至4~6个月,将单井平均施工成本由450万元降低至410万元以下。     

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。     

怀柔西北山前地区地热勘查中物探方法的应用

北京怀柔区庙城镇西北山前地带,地质构造复杂、水循环比较强烈,地热勘查热储层为蓟县系雾迷山组白云岩。本次勘查在地质、水文地质调查和物探资料收集的基础上,开展了重力勘探、微动测深和可控源音频大地电磁测深(CSMAT)。在基本查明区域地质构造展布特征及深部地层组合、厚度、埋深、岩性特征等地热地质条件基础上,拟定了最佳井位。实钻结果验证了物探解译成果,在拟定井位处成功钻凿一眼地热井"京怀-1";该井热储层主要为蓟县系雾迷山组,兼取寒武系底部深度裂隙水。该井涌水量为616.12m~3/d,出水温度45℃,经检验地热水的水化学类型为重碳酸钙镁型水。     

新版《地质岩心钻探规程》通过评审

本刊讯 由中国地质科学勘探技术研究所提交的《地质岩心钻探规程》通过了中国地质调查局在北京科学大会堂组织的专家评审。评审委员会认为,规程编写组在广泛收集研究现有相关规范,吸收钻探技术最新实用性成果和地质勘查单位钻探管理经验的基础上,结合我国地质钻探特点和现状,编制完成了本规程。     

浙江省嘉兴地区地热地质条件分析与验证

嘉兴地热2号井打出热水,对杭嘉湖平原地热资源勘查及开发具有重要的指导意义。本文对嘉兴地区地热地质条件进行了分析,结合地热2号井综合物探勘查,阐述布孔依据及钻探验证情况。     

平顶山北地热示范区PBR01井钻探施工实践

PBR01井是河南省有色金属地质矿产局在平顶山北组织实施的一口地热勘查示范井。完井深度2248.56 m,终孔直径216 mm。施工过程中遇到涌水、漏失、坍塌掉块、水敏失稳造浆等复杂地层及岩心采取率低等问题。本文从地层情况、井身结构设计、钻井工艺技术等方面介绍了该井的施工情况,总结取得的成果。通过采用改善钻井液性能、工艺堵漏、改进坚硬地层取心工艺、平衡法固井等措施解决施工中遇到的难题,为今后该地区中深部地热钻探积累一定的经验和技术。