地热资源是世界上第三大可再生能源,具有储量巨大、分布广泛、来源稳定、绿色环保等特点。我国地热资源丰富,2019年利用浅层地热能居世界第一,但是对于深层地热发电能源的开发还处于初级阶段。2019年,我国地热发电装机容量4.5万千瓦,不足世界总量的千分之三。随着中国在联合国大会上双碳目标的提出,地热发电受到了党和国家的重点关注。地热钻机是开发深层地热资源的大型关键设备,由于地热储层地质环境复杂,使其长时间承受复杂地质条件造成的高温、高压、高湿的特殊工况条件,在工程应用中对其动力特性和可靠性均有较高设计要求。本文依据国产某型号地热钻机研发的实际要求,对地热钻井双循环电控系统相关问题进行了研究,并且指导实际工程的设计开发。首先,在分析比较国内外地热钻井控制装置技术现状和工况条件的基础上,提出了气—液两相互推的双循环控制思路,给出了双循环钻井控制系统基本构成。其次,研究控制系统的两个关键参数,计算分析了良好地质条件下注气量参数,结合钻井所在地地质参数可得出气液转换的临界推荐参数。分析计算了井下燃气浓度趋势和影响因素,为后续燃爆保护控制方案提供理论指导。再次,设计了钻井双循环电控系统的结构和流程,包括系统硬件的选型,电传动系统的分析,可编程控制器的编程考虑等,并分析了谐波抑制和电磁干扰问题的治理措施,为后续提高电控系统可靠性提供思路。最后,根据本项目的现场应用情况表明,本文设计开发的地热钻井双循环电气控制系统,能够满足地热钻井的基本工况要求,对同类型钻机开发具有指导意义。