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摘要:本文针对不同的地热钻探的深度和难度,给出了合理的钻探设备,能够优化钻探技术的配套方案,并且分析了地热钻探技术配套工作的重要性,以及亟待解决的技术问题。
关键词:地热水井 钻探 配套工作
近些年来我国华北和西北地区,一部分城镇的地热水井大量出现,使得地热水井朝着地壳深处慢慢的延伸,对钻井工程及钻探设备提出了更高的要求。我国目前有大量的地热水井钻探单位,他们之间存在着激烈的竞争,大量企业在有限的市场上都想要占据一定的地位,所以如何在激烈的市场上站稳脚跟,如何能够具有高效安全低耗的工作效率是地热开发单位关注的重大问题。
一、地热钻探的特点
一般来说地热水井的深度在3000米左右,具有进尺快,岩粉量大,钻头水马力损耗大的特点,如果设备在效率上不能够保证,会造成泥包钻头,吸附钻具等井下事故。与天然气钻井工作不同,对于天然气井来说,一般钻井越深温度越高,但是地热水井即便深度不深,其温度也非常的高,一般都呈现出高温常压的特点,取水段为第三系砂岩裂隙含水层,地层具有松散,孔隙,破碎的特点,其钻井表现是井壁表面不稳定,容易出现坍塌现象,在钻井工程结束后,要进行冲孔换浆,下成井管,洗井,抽水试验工作,含水通道必须要重新打开。
二、技术装备与技术工艺的配套工作
1.钻探设备的技术配套
地热水井的施工主要包含有钻井和成井两项工程,相应的设备也包含两类,主要包括转盘钻机,泥浆泵,动力机等等,除此之外,还必须配有空气压缩机,深井电泵等等,当钻井深度不同,其设备要求也会发生改变。针对不同的深度,在配备的设备选择上就要依靠不同的标准,同时要考虑到井位分散,路线长,占用时间较长等各种因素,另外,利用钻机天车游车与吊车、四轮平板车等其他设备相结合能够减轻人力在升降大型钻具时的劳动力度,能够利用较少的设备,完成井管和深井泵的作业。
2.钻井工艺的技术配套
在钻井工程中遇到倾斜与塑性岩层,会面临着一定的施工难题,影响到钻进工程的施工进度,而使用单一的钻井工艺又不能够解决上述问题,所以需要使用相应的配套工具,与其它主要设备进行配合,共同完成相关工作,解决相关问题,例如使用三牙轮钻头与加重钻铤配合,然后利用钻井液进行冲洗。这是多种工艺结合的表现,能够更加有效的提高钻井效率,也成为施工过程中主要的手段。
3.成井工艺的技术配套
我们选用钢制桥式滤水管,在制作滤水管时,首先在管外面要垫筋,缠丝,要求能够形成外窄内宽的空隙,并且角度也有所要求,一般控制在45°左右,数值一般在30%到50%之间,在滤水管上下的部位一般要添加扶正器,尽量避免滤水管与井壁之间直接接触,利用这些措施能够降低施工风险,同时还能够加大出水量。
通过优化洗井工艺和抽水实验是加大出水量的重要环节,一般使用六偏磷酸钠对井内进行冲洗,然后与JD型深井泵抽水方式相结合,同时对钻井泥浆的ph值也要进行控制,要维持在7左右,以便能够维持洗井效果。
三、技术配套工作的重要性和迫切性
从以上所实施的技术手段来看,对于任何一个施工单位,尤其是从事地勘行业转向施工的单位,必须要适应地热钻探行业的工作性质,与以往只从事钻井与成井的单一作业和承包方式有非常大的区别,要求不仅仅要掌握单井的设计与施工,同时还要配置一定的机械设备,满足各种配套技术的要求。对于钻井设备方面,要求必须要有正反转,具有较大的提升能力,传动平稳具有较强的密封性,并且要有井口接卸钻具装置和辅助刹车装置的转盘钻机以及洗井设备等专用设备,对于护壁方面不仅仅要沿用传统的泥浆,同时要拥有施工深部地层的聚合物护壁工艺技术和泥浆净化设备,这样能够解决在钻井施工中遇到的因松软孔隙地层造成的施工难题。
目前我国的地热市场正在向地层深部拓展,从事这方面工作的单位数量众多,尤其是从事单井钻探与成井施工的单位,其数量在市场上已经面临饱和,一些在简单地域或条件较好的钻井施工项目,也因为具有较高的效益而被许多人争抢,但却因为较大的竞争使得效益最终不能保证,因此迫使很多企业去比较复杂的地质环境中进行施工,而且在承包项目时会接受越来越低的经济承包形式,所以要求各个企业必须要有完善的配套设施,能够自行承担全方位的地热钻探施工项目,只有当企业拥有自己独特的施工技术和特点时才能够在市场上立足,要想保证自身发展的势头,就要求企业有能够在市场上竞争的优势,这种优势是其他同等企业所没有的,并且能够在项目中发挥重要的作用。
四、做好技术配套工作必须要解决的问题
首先要解决队伍的专业性素质,要提高单位的技术力量,当前形势下一线的技术力量并不是非常充足,因此技术配套措施也落实的不是很到位;第二要引用一定的先进技术,先进工艺,否则配套工作就没有办法顺利进行;第三要加强科研力量的投入,要在技术配套实验中不断地探索新的技术力量,要致力于把最新的科研成果能够转化实施在真正的生产工作中,但是不能純粹的引用理论,要根据当地的实际特点进行应用;第四要做好一定的管理工作,管理是整个工作的重要内容,优秀的管理措施能够影响工作的最终结果,所以要进行完整的管理措施改革,能够利用科学的方式方法,进行科学管理。
五、结论
地热钻探施工是一项非常严谨的工程,其专业性较强,配套工作的完善能够保证整体施工的顺利推进,从不同的角度出发,提高单位的工艺技术,完善设备支持。
参考文献:
[1]曾铁军.深层地热水井钻探工艺[J].煤田地质与勘探. 2015(01)
[2]王英.地热井施工中钻具脱落事故的处理[J].中国煤炭地质. 2018(01)
[3]陈莹.提高水文水井钻进技术经济指标对策研究[J].湘潭大学自然科学学报. 2016(04)
[4]李任年.常见地热井堵塞类型及处理方法[J].探矿工程(岩土钻掘工程). 2015(10)
关键词:地热水井 钻探 配套工作
近些年来我国华北和西北地区,一部分城镇的地热水井大量出现,使得地热水井朝着地壳深处慢慢的延伸,对钻井工程及钻探设备提出了更高的要求。我国目前有大量的地热水井钻探单位,他们之间存在着激烈的竞争,大量企业在有限的市场上都想要占据一定的地位,所以如何在激烈的市场上站稳脚跟,如何能够具有高效安全低耗的工作效率是地热开发单位关注的重大问题。
一、地热钻探的特点
一般来说地热水井的深度在3000米左右,具有进尺快,岩粉量大,钻头水马力损耗大的特点,如果设备在效率上不能够保证,会造成泥包钻头,吸附钻具等井下事故。与天然气钻井工作不同,对于天然气井来说,一般钻井越深温度越高,但是地热水井即便深度不深,其温度也非常的高,一般都呈现出高温常压的特点,取水段为第三系砂岩裂隙含水层,地层具有松散,孔隙,破碎的特点,其钻井表现是井壁表面不稳定,容易出现坍塌现象,在钻井工程结束后,要进行冲孔换浆,下成井管,洗井,抽水试验工作,含水通道必须要重新打开。
二、技术装备与技术工艺的配套工作
1.钻探设备的技术配套
地热水井的施工主要包含有钻井和成井两项工程,相应的设备也包含两类,主要包括转盘钻机,泥浆泵,动力机等等,除此之外,还必须配有空气压缩机,深井电泵等等,当钻井深度不同,其设备要求也会发生改变。针对不同的深度,在配备的设备选择上就要依靠不同的标准,同时要考虑到井位分散,路线长,占用时间较长等各种因素,另外,利用钻机天车游车与吊车、四轮平板车等其他设备相结合能够减轻人力在升降大型钻具时的劳动力度,能够利用较少的设备,完成井管和深井泵的作业。
2.钻井工艺的技术配套
在钻井工程中遇到倾斜与塑性岩层,会面临着一定的施工难题,影响到钻进工程的施工进度,而使用单一的钻井工艺又不能够解决上述问题,所以需要使用相应的配套工具,与其它主要设备进行配合,共同完成相关工作,解决相关问题,例如使用三牙轮钻头与加重钻铤配合,然后利用钻井液进行冲洗。这是多种工艺结合的表现,能够更加有效的提高钻井效率,也成为施工过程中主要的手段。
3.成井工艺的技术配套
我们选用钢制桥式滤水管,在制作滤水管时,首先在管外面要垫筋,缠丝,要求能够形成外窄内宽的空隙,并且角度也有所要求,一般控制在45°左右,数值一般在30%到50%之间,在滤水管上下的部位一般要添加扶正器,尽量避免滤水管与井壁之间直接接触,利用这些措施能够降低施工风险,同时还能够加大出水量。
通过优化洗井工艺和抽水实验是加大出水量的重要环节,一般使用六偏磷酸钠对井内进行冲洗,然后与JD型深井泵抽水方式相结合,同时对钻井泥浆的ph值也要进行控制,要维持在7左右,以便能够维持洗井效果。
三、技术配套工作的重要性和迫切性
从以上所实施的技术手段来看,对于任何一个施工单位,尤其是从事地勘行业转向施工的单位,必须要适应地热钻探行业的工作性质,与以往只从事钻井与成井的单一作业和承包方式有非常大的区别,要求不仅仅要掌握单井的设计与施工,同时还要配置一定的机械设备,满足各种配套技术的要求。对于钻井设备方面,要求必须要有正反转,具有较大的提升能力,传动平稳具有较强的密封性,并且要有井口接卸钻具装置和辅助刹车装置的转盘钻机以及洗井设备等专用设备,对于护壁方面不仅仅要沿用传统的泥浆,同时要拥有施工深部地层的聚合物护壁工艺技术和泥浆净化设备,这样能够解决在钻井施工中遇到的因松软孔隙地层造成的施工难题。
目前我国的地热市场正在向地层深部拓展,从事这方面工作的单位数量众多,尤其是从事单井钻探与成井施工的单位,其数量在市场上已经面临饱和,一些在简单地域或条件较好的钻井施工项目,也因为具有较高的效益而被许多人争抢,但却因为较大的竞争使得效益最终不能保证,因此迫使很多企业去比较复杂的地质环境中进行施工,而且在承包项目时会接受越来越低的经济承包形式,所以要求各个企业必须要有完善的配套设施,能够自行承担全方位的地热钻探施工项目,只有当企业拥有自己独特的施工技术和特点时才能够在市场上立足,要想保证自身发展的势头,就要求企业有能够在市场上竞争的优势,这种优势是其他同等企业所没有的,并且能够在项目中发挥重要的作用。
四、做好技术配套工作必须要解决的问题
首先要解决队伍的专业性素质,要提高单位的技术力量,当前形势下一线的技术力量并不是非常充足,因此技术配套措施也落实的不是很到位;第二要引用一定的先进技术,先进工艺,否则配套工作就没有办法顺利进行;第三要加强科研力量的投入,要在技术配套实验中不断地探索新的技术力量,要致力于把最新的科研成果能够转化实施在真正的生产工作中,但是不能純粹的引用理论,要根据当地的实际特点进行应用;第四要做好一定的管理工作,管理是整个工作的重要内容,优秀的管理措施能够影响工作的最终结果,所以要进行完整的管理措施改革,能够利用科学的方式方法,进行科学管理。
五、结论
地热钻探施工是一项非常严谨的工程,其专业性较强,配套工作的完善能够保证整体施工的顺利推进,从不同的角度出发,提高单位的工艺技术,完善设备支持。
参考文献:
[1]曾铁军.深层地热水井钻探工艺[J].煤田地质与勘探. 2015(01)
[2]王英.地热井施工中钻具脱落事故的处理[J].中国煤炭地质. 2018(01)
[3]陈莹.提高水文水井钻进技术经济指标对策研究[J].湘潭大学自然科学学报. 2016(04)
[4]李任年.常见地热井堵塞类型及处理方法[J].探矿工程(岩土钻掘工程). 2015(10)