关中地区中深层地热钻井开发技术问题与发展趋势
地热能开发利用现状与前景分析
地热能开发利用现状与前景分析1. 引言1.1 地热能开发利用的重要性地热能的开发利用具有重要的战略意义和深远影响。
在当前全球能源环境日益紧张、气候变化问题日益突出的情况下，加大地热能的开发利用力度，推动地热能技术的创新与完善，将为我国节能减排、建设低碳环保的社会做出重要贡献。
【字数：221】1.2 地热能开发利用现状分析在发达国家如冰岛、美国等，地热能开发利用已经较为成熟，形成了一定规模的地热发电和地热供热系统。
这些地区通过地热能源的利用，实现了对传统化石燃料的替代，减少了温室气体的排放，达到了环保和节能的目的。
在一些发展中国家，地热能开发利用仍面临着一些挑战和困难。
由于地热能资源分布不均匀，开发利用难度较大；缺乏相关技术和资金支持也是制约地热能开发利用的因素之一。
地热能开发利用的现状是多样化的，发达国家已经取得了一定的成就，而发展中国家仍需要进一步努力。
未来，随着技术的进步和政策的支持，地热能开发利用的前景将更加广阔，有望成为一种重要的清洁能源。
1.3 地热能开发利用前景展望地热能资源丰富，具有分布广泛、规模巨大的优势。
全球范围内，地热资源分布广泛，几乎遍布各大洲，包括热液资源、干热岩资源等多种类型。
热液资源蕴藏量巨大，有利于规模化开发利用，为地热能产业的发展提供了坚实基础。
随着技术的不断进步和成本的降低，地热能开发利用前景更加广阔。
随着地热能开发利用技术的不断创新，地热发电效率不断提高，成本不断下降，同时地热能在城市供暖、工业生产等领域的应用也将更加广泛。
未来，地热能产业将迎来更加繁荣的发展前景，为全球能源结构调整和环保战略实施提供重要支持。
2. 正文2.1 地热能的来源和特点地热能是一种利用地壳内部地热能量的可再生能源。
其主要来源于地球内部的热核聚变反应、地热循环和地质作用。
地热能具有稳定性、持续性和高效性的特点，不受气候影响，可以实现全天候、全季节的能源供应。
地热能开发利用的技术路线主要包括地热资源勘查、地热井建设、地热循环系统建设和地热能利用设备安装。
探讨钻井工程技术现状及发展趋势
探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油钻井的核心技术领域，主要涉及到的内容包括钻井工具和设备、钻井液、钻井作业、井筒完井等各个环节。
随着油气资源的不断开发和需求的增长，钻井工程技术也在不断发展和创新，以提高钻井效率和降低成本。
目前，钻井工程技术主要存在以下几个现状：一、钻井工具和设备的发展钻井工具和设备是钻井工程技术的基础，其发展直接决定了钻井效率和质量。
目前，随着科技的进步和材料技术的发展，钻井工具和设备已经更加先进和智能化。
采用了新型的高硬度合金材料来制造钻头，提高了钻进速度和寿命；应用了新技术和电子设备来实现井底测量和钻井监控，增强了工程师对钻井过程的控制和调整能力。
二、钻井液技术的改进钻井液在钻井作业中起到润滑、冷却、清洗井眼和稳定井壁的作用。
钻井液技术的改进可以降低钻井事故的发生率并提高钻井效率。
目前，钻井液技术已经从常规水基钻井液向油基钻井液、水泥渗漏控制剂、泥浆分离技术、高渗透率井眼防塌技术等方面发展，以适应复杂的地层环境和井眼形态，提高钻井质量和作业效率。
三、钻井作业技术的提升钻井作业技术主要包括钻井方案设计、钻井操作指导、井下作业协调等方面。
目前，随着数据采集和处理技术的进步，钻井工程师可以更加准确地分析地层情况和井下状态，进行钻井方案的优化设计，并实时监测和调整钻井过程。
利用互联网等信息技术手段，提高钻井团队之间的协作和沟通效率，优化钻井作业流程，提高钻井作业的效率和安全性。
一、自动化和智能化随着信息技术的发展，钻井工程技术将越来越智能化和自动化。
采用自动钻井系统可以实现钻井工程的全自动化操作，减少人工干预，提高作业效率和安全性。
采用人工智能、大数据和云计算等技术，可以对采集到的数据进行实时分析和处理，并根据模型进行预测和决策，提高钻井效率和质量。
二、环境友好型技术的应用随着环境保护意识的提升，钻井工程技术也在向环境友好型技术转变。
采用可降解的钻井液来替代传统的钻井液，在钻井作业结束后能够迅速降解和回收，减少对环境的污染。
关中盆地中深层地热供暖项目效益分析
LOW CARBON WORLD2021/6综合论述关中盆地中深层地热供暖项目效益分析李雪华(中石化绿源地热能(陕西)开发有限公司，陕西咸阳712100)【摘要】随着碳达峰碳中和时代的到来，社会对清洁能源的需求越来越大，地热供暖已经成为关中地区替代传统能源取暖的主要清洁取暖方式之一，市场份额持续扩大。
近年来，关中地区涌现出多家单位、多种技术路线进入地热供暖市场，但运行情况不尽相同遥本文以咸阳地区某小区为例进行多方案的效益分析比较，得出在项目运行过程中需要考虑的因素，以促进项目良性发展。
【关键词】中深层地热；经济效益；指标【中图分类号】P314【文献标识码】A【文章编号］2095-2066(2021)06-0291-021工艺技术流程关中地区中深层地热供暖技术路线主要有两种：①中深层水热型地热供暖技术;②中深层地埋管地热供暖技术。
本文重点分析应用较广泛的深层水热型地热供暖技术的项目。
中深层水热型地热供暖技术工艺流程主要有纯地热热源供暖、地热热源+热泵机组调峰、地热热源+天然气调峰三种模式。
1.1纯地热热源供暖模式中深层地热供暖项目均以地热井作为基础热源，钻凿一采一灌两口地热井。
若热源能够满足小区的热负荷，则不再增加其他辅助热源。
关中地区地热埋深2000~4000m,—般供暖用地热井钻凿深度2500〜3500m,水温60~100益，水量80~ 120m3/h。
在不增加热泵的情况下，回灌温度一般取37益。
1.2地热热源+热泵机组调峰模式当小区面积较大，热负荷需求超过地热井能够提供的热负荷时，则需要增加调峰装置，安装热泵调峰装置一般是首选。
热泵机组可将地热尾水温度进一步降低，最低可将尾水降至7益,最大限度从地热水中提取热量。
1.3地热热源+天然气调峰模式当实施条件不能满足安装热泵机组作为调峰装置时，一般采取安装天然气锅炉用来调峰。
安装天然气锅炉投资成本较低，但后期运行成本较高。
2效益分析的基础2.1主要收入来源地热供暖项目收入主要包括一次性收入、常规稳定收入和非常规收入。
论国内外钻井技术以及发展趋势
论国内外钻井技术以及发展趋势摘要：随着科学技术的发展，网络化、信息化的普及，中国的钻井技术也在不断的发展着。
虽然五十年代后我国钻井技术已经有了显著的提高，但是与西方发达国家相比仍然处在较低水平。
如何提高钻进技术，改变钻井技术的现状，满足现代化钻井技术的需求，已经成为石油钻井领域值得思考的问题。
钻井技术从上世纪末至今已经历了经验钻井、科学化钻井、自动化智能钻井3个发展阶段。
美国、西欧等西方发达国家一直处于钻井技术的前沿，完成了大批超深井、高难度定向井、水平井、径向井、分枝井。
关键词：钻井国外发展一、中国石油钻井技术概况五十年代的时候，我国就发展了喷射式钻井技术、丛式井钻井技术及高效钻头技术、井控技术、保护油气层技术等先进技术。
然而这些只是些单一的技术。
二十世纪八十年代到至今一直采用的都是科学的钻井技术。
随着科学技术的发展，及网路化、智能化的发展，为这一时期的钻井技术带来了新的动力不仅发展了井下信息实施检测技术，实现了钻井过程中的地址参数、钻井参数和井参数的实时测量、分析和控制，也开发了惊吓导向和闭环钻井系统，业发展了有利于新发现新油气层和提高油田采收率新钻井技术和方法，如欠平衡压力钻井、水平井钻井等。
虽然我国在钻井技术上取得了一些成就，但是随着我国钻井地域及井深的不断变化，现有的钻井技术出现了一些难度，特别是在深口井钻井技术上。
这一钻井技术是在五十年代才逐渐成型的，与发达国家相比还是有一定的差距的。
这种钻井技术是代表着一个国家钻井技术水平，是钻井技术的标志。
这种钻井技术是极为复杂的，其适用性及配套方面的问题，影响着可持续发展，同时其也是制约着我国钻井技术发展的限制性条件。
国外比较成熟的钻井技术二、国外石油钻井技术1、大位移井钻井技术大位移井（Extended Reach Drilling，简称ERD）是指水平位移深度（HD）与垂直深度（TVD）之比大于2.0以上的定向井或水平井；当比值大于3时，则称为特大位移井。
地热能的开发与利用现状及前景分析
地热能的开发与利用现状及前景分析地热能作为一种可再生能源，在可持续发展的背景下备受关注。
本文将对地热能的开发与利用现状进行分析，并展望其未来的发展前景。
一、地热能的开发现状地热能是指地球内部的热能，包括地表热能和地热水能。
目前，地热能的开发主要集中在以下几个方面：1. 浅层地热能利用浅层地热能主要指地下500米以内的热能。
这种能源利用的方式主要是利用地热泵，将地下的热能通过换热器传递到建筑物内部供暖或供应热水。
这种利用方式具有环保、节能的特点，已经在一些地区得到了广泛应用。
2. 深层地热能利用深层地热能主要指地下500米以上的热能。
这种能源利用的方式主要是通过开采地热水或地热蒸汽，将其转化为电力或直接供热。
深层地热能利用的主要技术包括地热发电和地热供热。
目前，全球范围内已经建立了多个地热发电站和地热供热系统，为当地提供清洁能源。
二、地热能的利用现状地热能的开发利用在全球范围内都有着广泛的应用。
以下是地热能利用的几个典型案例：1. 冰岛冰岛是一个地热资源非常丰富的国家，约有25%的能源来自于地热能。
冰岛通过建立多个地热发电站和地热供热系统，大大减少了对化石燃料的依赖，实现了清洁能源的利用。
2. 菲律宾菲律宾地处于环太平洋地震带，地热资源较为丰富。
菲律宾利用地热能发电的技术已经相当成熟，是全球领先的地热能开发利用国家之一。
3. 中国中国地域广阔，地热资源分布广泛。
中国目前已经建立了多个地热发电站和地热供热系统，地热能的利用率逐渐提高。
三、地热能的前景分析地热能作为一种清洁、可再生的能源，具备巨大的潜力。
未来地热能的开发利用将面临以下几个发展趋势：1. 技术创新地热能开发利用的技术正在不断创新和改进。
新型地热发电技术的研发，如增强型地热系统和超临界二氧化碳地热发电技术等，将进一步提高地热能的开发利用效率。
2. 规模化应用地热能的规模化应用能够降低成本、提高效益。
未来，随着地热能技术的成熟和市场的扩大，地热能的规模化应用将得到进一步推广。
地热井施工技术现状及应用问题分析
地热井施工技术现状及应用问题分析地热井施工技术现状及应用问题分析地热能是一种清洁、高效、可靠的能源，可替代传统燃料来供应热力和电力。
作为一种环保型的能源，地热能的利用成为了近年来国内外的热点话题。
地热井是地热能利用系统中的重要组成部分之一，它可以实现地热能的采集、传输和利用。
本文将分析地热井施工技术的现状及其应用过程中可能出现的问题。
一、地热井施工技术现状地热井施工技术是指在地下打孔、钻井和其他工程活动中，实现地热井深钻设计和实施。
目前国内外常见的地热井施工技术包括跨井节、连续管和裂隙灌浆段三种。
跨井节施工技术是指在钻完一段地热井后，通过跨井节连接到另一段井段上。
这种技术相对简单，并且容易实现，但是设计需求高，井筒质量难以控制，容易发生问题。
而连续管施工技术是如今较为常见的一种地热井施工技术，它的特点是在钻井过程中不断增加钢管长度，使得井筒质量和孔筒尺寸更容易控制。
不过，由于该技术对并排钢管的刚度要求较高，施工难度相对较大。
除此之外，还有一种裂隙灌浆段施工技术，它是在采用连续管施工技术的基础上，增加垂直裂缝和水泥灌浆段的操作，以缓解井口难度和增加井筒灌浆效果。
这种技术适用于地下岩石复杂的地质环境，可以提高井口的控制和井筒的灌浆率。
二、地热井施工技术应用问题分析地热井施工技术应用过程中，有一些常见的问题，需要在施工过程中注意。
1.地下水位高：当打孔过程中遇到地下水位较高的情况，需要采取合适的措施防止井口下沉或者钢管漏水。
2.井筒穿透层状结构：在钻井过程中，如果井筒穿透地下较厚的层状结构，则需要在钻泥液中选用合适的防塌剂，以确保井壁稳定。
3.井灌水压较大：在地热井施工中，常常会遇到裂缝开裂，水压较大的情况，这时需要采取针对性的措施，及时进行灌浆和加固。
4.连续钢筋混泥土施工技术不当：如果在连续钢筋混泥土施工过程中，钢筋间距设计错误或者灰土质量不达标，则可能导致断裂等问题。
总之，地热井施工技术的成功，需要科学合理的方案设计和严格的施工流程，以及专业的施工队伍。
钻井新技术及发展方向分析
钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。
近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。
主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。
(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。
(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。
1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。
与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。
由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。
1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。
1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。
中国浅层和中深层地热能的开发和利用
中国浅层和中深层地热能的开发和利用中国是一个以农业为主体的发展中国家，而农业依赖天然资源，因此，农业发展取决于环境保护和资源开发的正确把控。
面对全球变暖的挑战，中国政府已经开始采取更加积极的环保政策，以避免进一步的环境恶化。
此外，中国正在加大对新能源和永续发展技术的投入，以保护人类家园。
一种投入具有重要意义的新能源是地热能，它利用地下大量的热量，可以实现环境友好、高效、廉价的能源转换。
从理论上讲，中国拥有丰富的地热资源，可以满足国家未来可再生能源发电需求。
随着科学技术的进步，开发和利用地热的技术也在不断发展，所以开发和利用地热资源已经成为现今中国能源面临的环境和经济方面的紧迫任务。
然而，中国地热资源的开发和利用仍面临着一定的困难，其中包括：一是地热资源的分布不均衡，一些地区地热资源丰富，而其他地区却有限；二是大多数地热资源都集中在浅层地下，这限制了地热能的开发和利用；三是开发和利用地热能求需要对深层地质结构进行有效的评价和检测，由于技术力量有限，这一项工作时常困难重重。
因此，要实现中国地热资源的有效利用，完善调研测试技术、开发利用深层地热能以及制定可持续发展发电计划将是当务之急。
首先，要加大对地热调研测试技术的研发力度，以更好地了解深层地质结构，有效调控热能资源。
其次，要推进深层地热能的开发利用，因为这种能源利用可以实现更好的热能利用效率和低成本的电力供应。
最后，要制定可持续发展的发电计划，综合考虑环境、经济和技术因素，为未来社会可再生能源发电提供强有力的支持和保障。
综上所述，发展和利用地热是中国实现绿色发展的关键，而正确的开发和利用浅层和中深层地热资源，是推进中国绿色发展的有效措施，也是贯彻节能减排政策的重要体现。
为此，中国政府应该加大对地热调研测试技术、开发利用深层地热能以及制定可持续发展发电计划的研究力度，以实现中国未来可再生能源发电的可持续发展。
探讨钻井工程技术现状及发展趋势
探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油和天然气开发过程中的重要环节，它不仅直接影响着能源资源的开采效率和成本，还关乎着能源产业的可持续发展和国家能源安全。
随着石油和天然气勘探开发的不断深入，钻井工程技术也在不断创新和发展。
本文将探讨钻井工程技术的现状及发展趋势。
一、钻井工程技术现状1. 钻井技术设备水平不断提高随着科技的不断进步，钻井技术设备水平也在不断提高。
先进的液压钻机、自动化控制系统、实时数据传输技术等设备的应用，极大地提高了钻井的效率和安全性。
钻头、钻杆、钻井液等钻井工具的制造工艺和材料也得到了革新，使其在各种复杂地层中的应用能力得到了提升。
2. 钻井技术标准化和规范化程度提高钻井工程技术的标准化和规范化程度不断提高，使得钻井作业更加规范和科学。
各种标准化的规范文件和指导意见的制定推动了钻井技术的发展，同时也提高了钻井工程的质量和安全水平。
3. 钻井工程技术在非常规油气领域的应用非常规油气的开发要求对钻井工程技术提出了更高的要求。
水平井、多级水平井、压裂井等技术的应用，需要更加先进的钻井技术和工程手段。
钻井工程技术在非常规油气领域的应用，不断推动着钻井技术的进步和创新。
4. 钻井液技术的改进和创新钻井液是钻井过程中不可或缺的重要技术环节，其性能将直接影响到钻孔的质量和效率。
近年来，钻井液技术得到了较大的进步和改进，高效环保的钻井液技术不断涌现，为钻井工程技术的发展提供了更好的保障。
5. 钻井工程技术的自动化和智能化发展随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术的迅猛发展，钻井工程技术也在向自动化和智能化方向不断发展。
自动化控制系统、智能钻头、智能钻井液等技术的应用，使得钻井作业更加安全高效，并且减轻了人力成本。
1. 钻井技术设备向大型化、集成化、智能化方向发展未来，钻井技术设备将更加向大型化、集成化和智能化方向发展。
大型钻机、多功能集成钻机、智能钻井设备等将成为发展的趋势。
这不仅可以降低钻井成本，提高钻井效率，还可以减少工人的作业强度和提高工作安全性。
我国中深层地热能供暖现状及问题研究分析
我国中深层地热能供暖现状及问题研究分析随着我国经济的迅速发展，社会中对能源的需求量也越來越大，煤、石油、天然气等常规化石能源的使用对环境都有着较大的污染，这对我国经济的持续发展造成了阻碍。
地热能作为一种可再生清洁能源，该能源具有分布面积较广、干净卫生无污染、存储量较大等特点，对社会的发展有着积极作用。
我国地热资源丰富、分布广泛，被应用于发电、供暖、温泉、养殖等行业，其中最为典型的方式就是利用中深层地热能进行供暖，取得了良好的效果。
本文围绕中深层地热能供暖现状及问题进行探析，以供有关人员参考。
标签：中深层地热能；供暖；问题一、地热能供暖方式（一）地热能间接供暖通过中深层地热井，利用深井潜水泵将地下高温地热水开采出来，经热交换器将热量通过小区供暖管网输送给用户，进行采暖。
同时，还需对换完热后的低温地热尾水进行回灌，利用输水管通过回灌井回灌至地下，使地热水的热量恢复，实现地热水的循环利用。
间接供暖具有“取热不取水、尾水100%回灌”的特点，对环境起到了很好的保护作用，同时建设成本低、工艺较为简单、腐蚀性小、生产运营成本较低、维护费用不高，这些优势使间接供暖项目的运营周期较长、运营效率较高，在我国北方地区形成了广泛的应用。
（二）地热能梯级利用通过利用热泵机组和地热系统的有效组合进行，实现地热能的梯级利用，充分发挥地热能效益。
这种方式需要设置两级换热器，分别是一级直供换热器和二级换热器，首先将地热水通过管线与一级换热器进行热交换，将地热水的热量传输至供热循环水系统进行供暖作用。
地热水经与一级板换换热后温度降低，再输送至二级换热器，进行二次热量传递，并将转换完成的热量通过热泵机组传递至供热循环水系统中为用户提供供暖服务，地热水经过二次转化之后，最后需将其进行回灌，循环上述步骤，对地热水进行梯级循环利用。
但是该供热系统无论是造价方面，还是生产运营方面都要投入大量的资源，而且在其运行的过程中还要控制好机泵组的热量负荷，虽然需要复杂的工艺和大量的成本投入，但是这种方式能够有效的提高地热能的利用率。
探讨钻井工程技术现状及发展趋势
探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油勘探和开发过程中的关键环节，通过钻井技术可以获取地下矿藏的详细信息，以及探明油气储层的位置和性质。
本文将探讨钻井工程技术现状及发展趋势。
钻井工程技术现状：1. 钻井设备和工具：随着技术的不断进步，现代钻井设备和工具变得更加先进和高效。
自动钻机和电液集成控制系统可以实现自动化钻井操作，提高钻井效率和安全性。
钻井工具也不断改进，如超硬合金钻头、高性能钢管等，可以提高钻井质量和降低成本。
2. 钻井液技术：钻井液是钻井中的必备物质，起到冷却钻头、控制地层压力、运送岩屑等作用。
现在，各种新型钻井液技术逐渐发展起来，如超低密度钻井液、纳米钻井液、高温高压钻井液等，这些技术能够更好地应对复杂地质条件和油气井的特殊环境。
3. 钻井方案设计：钻井方案设计是钻井工程的关键环节，现在采用的钻井方案设计越来越复杂和精确。
通过钻井数值模拟、地质数据分析和软件辅助设计等手段，优化钻井方案，提高钻井成功率和经济效益。
钻井工程技术发展趋势：1. 自动化和智能化：随着人工智能和自动化技术的不断发展，钻井工程也将向自动化和智能化方向发展。
自动钻机、无人机勘探、传感器网络等技术将广泛应用于钻井作业中，提高效率和安全性。
2. 精确钻井技术：精确钻井技术是现代钻井工程发展的重要方向。
通过数据采集、实时分析和反馈控制，实现井迹的精确定位和控制，避免钻井偏离目标和降低资源浪费。
3. 环保和节能技术：随着社会对环境保护的重视，未来的钻井工程技术将更加注重环保和节能。
开发和应用新型环保钻井液、提高钻井设备的能源利用率、降低钻井过程中的废弃物产生等。
4. 深水和极地钻井技术：近年来，深水和极地钻井成为石油勘探和开发的热点领域。
未来的钻井工程技术将面临更为复杂和恶劣的环境条件，钻井设备和工具的性能和可靠性将得到更大的考验，这将推动钻井工程技术的进一步发展。
钻井工程技术在设备、液体、方案设计等方面已经取得了长足的发展，未来的发展趋势主要包括自动化和智能化、精确钻井技术、环保和节能技术以及深水和极地钻井技术等。
我国中深层地热能供暖现状及问题研究分析
我国中深层地热能供暖现状及问题研究分析摘要：我国自20世纪70年代起开始进行地热普查、勘探和利用；90年代以来,以北京、天津、保定、咸阳和沈阳等城市为代表开展了中低温地热供暖、旅游疗养、种植养殖等直接利用；21世纪初,随着热泵技术的进步,地源热泵供暖等浅层地热能开发得到快速发展。
近年来,大气污染严重,雾霾治理问题日益突出,浅层地热能开发具有一定的局限性,中深层地热能开发得到了快速发展,且技术日趋成熟。
截止2015年底,中深层地热能供暖面积达1.02亿m2,主要分布在北京、天津、河北、山东、陕西、河南等地区。
根据国家地热能开发利用“十三五”规划,“十三五”期间中深层地热能新增供暖面积4亿m2。
关键词：中深层；地热能；供暖；现状；对策；分析引言：20世纪初,人们谈论的话题只是“能源”,而21世纪初,人们谈论的话题则是“能源危机”。
这说明在当今这个高速发展的社会,能源已经成为支撑国家经济发展的基础和核心问题。
2010年,我国一次能源消费总量超过32亿吨标准煤,能源消费总量已经占世界总量的20%,能源消费总量已经超过美国,但经济总量仅为美国的三分之一左右。
其中,我国的石油对外依存度已经超过55%,天然气也已经超过16%是进口,昨日的煤炭大国在2010年也已经是变成了净进口国。
1.地热+热泵机组地热+热泵机组供热是利用深井潜水泵从开采井提取地热水,经地热管线送至一级直供换热器,利用一级换热器进行热交换将热量传递给供热循环水,温度降低后的地热水送至二级换热器,进行二次换热将热量传递给二级板换与热泵蒸发器侧之间的循环水,为热泵机组提供热源,经二级换热器换热后的地热水由输水管线送至回灌井进行回灌；经一级换热器换热和热泵机组制热后获取热量、温度升高的供热循环水,经供热管线送至热用户、供热用户利用,温度降低后的供热循环水由供热管线输送至一级换热器和热泵机组冷凝器侧进行换热获取热量、提高温度,如此周而复始循环。
2.地源热泵采用上述提供的间接供暖方式只能为建筑物提供取暖和洗浴热水,但不能提供制冷的功效。
中深层地热资源合理开发利用现状综述
地热能开发中的技术难题与解决方案
地热能开发中的技术难题与解决方案地热能是一种可再生能源，其开发和利用在全球范围内都具有巨大的潜力。
然而，在地热能的开发过程中，仍存在着一些技术难题。
本文将针对这些难题进行探讨，并提出相应的解决方案。
一、地热能资源评估难题地热能的开发需要准确评估地下地热资源的蕴藏情况，然而由于地热能资源的分布非常复杂，这就给资源评估带来了一定的困难。
此外，地下水流及地热耦合等因素也对资源评估带来了挑战。
解决方案：建立完善的地热资源评估方法。
可以利用地球物理探测技术、地热传输模型以及地下水流模拟等方法来评估地热资源的蕴藏量和分布情况。
此外，多源数据融合与地热能资源评估技术相结合，有助于提高资源评估的准确性。
二、地热井探测与钻探难题地热井是地热能开发的核心设施，需要进行探测和钻探。
然而，地热井的探测与钻探过程中，存在一些挑战，比如井深和井壁稳定性等问题。
解决方案：采用先进的勘探技术和钻井工具。
通过使用磁性测井、地震勘探、重力测量等技术对地下地质结构进行准确探测，从而选择合适的钻井地点。
在钻探单个井时，可以采用合理的钻井工程设计，包括使用合适的钻头和钻井液，以确保井壁的稳定性。
三、地热系统的设计与运营难题地热系统的设计与运营也是地热能开发中面临的难题。
地热能的开发利用不仅需要满足特定的热负荷需求，还需要考虑传热效果、循环流体性质以及地热井的调控等因素。
解决方案：制定科学的地热系统设计和运营方案。
在地热系统的设计中，需要充分考虑地热井的布局、流体循环方式以及地热传热的机理等因素，并结合实际情况进行优化设计。
在运营过程中，要注重系统的监测与调控，确保地热能的高效利用。
四、地热能开发与环境保护难题地热能的开发利用可能对环境产生一定的影响，比如地热水排放对水环境的影响，以及地下水的补给问题等。
解决方案：加强环境保护措施与监测工作。
在地热能开发利用过程中，要合理安排地热水的排放，采取必要的净化措施，以减少对水环境的负面影响。
此外，要加强地下水补给的监测与管理，确保地下水资源的可持续利用。
地热能的潜力与应用前景
地热能的潜力与应用前景地热能是一种清洁、可再生的能源，具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
本文将探讨地热能的潜力以及在不同领域的应用前景。
一、地热能的潜力地热能是指地球地壳深部储存的热能资源。
根据地热能的温度等级，可以分为低温地热能（20℃-90℃）、中温地热能（90℃-150℃）和高温地热能（150℃以上）。
地热能的潜力体现在以下几个方面：1. 储量丰富：地热能广泛存在于地球各个地区，尤其是火山地区和地震带更为集中。
据统计，全球地热能储量远远超过人类能源需求的总和，且可以持续利用。
2. 稳定可靠：与风能、太阳能等可再生能源相比，地热能具有稳定可靠的特点。
地热能不受天气和季节的影响，24小时可持续供应热能，具有较高的供能连续性。
3. 低碳环保：地热能的开发利用过程几乎不产生二氧化碳等温室气体和大气污染物的排放，对缓解气候变化、改善大气质量具有显著的环保效益。
二、地热能的应用前景1. 热电联供：地热能可用于热电联供系统，同时提供供暖、供热和电力供应。
在寒冷的地区，地热供热系统能够为居民提供温暖，减少能源消耗和环境污染。
2. 工业应用：高温地热能可用于工业领域，如发电、制药、化工等。
地热蒸汽可以提供动力，满足工业生产的能源需求，替代传统的燃煤和燃油能源，减少碳排放。
3. 温室农业：地热能的稳定供应适合温室农业的发展。
利用地热能源提供温室的供热和供光，可以延长作物生长季节，提高农作物产量和质量。
4. 地埋管能源利用：地热能还可通过地埋管系统进行利用。
通过埋设地埋管，将地热能与空气或水进行热交换，实现冷热能的传递，达到节能降耗的目的。
5. 深层地热利用：深层地热能源的开发利用是未来地热能的重要方向。
通过钻井技术，获取更深层次的地热能，可以满足高温需求，提供更多的热能。
三、地热能的挑战与发展虽然地热能具有巨大的潜力和应用前景，但也面临一些挑战和制约因素。
1. 开发成本高：地热能的开发需要进行地质勘探和钻井工程，所需的设备和技术投资较高，导致开发成本居高不下。
地热能供热技术的应用现状及发展趋势
地热能供热技术的应用现状及发展趋势摘要：目前我国经济水平和科技水平发展十分快速，地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源。
根据国家地热能开发利用“十三五”规划，目前全国各省市都出台了多项政策支持中深层地热能的开发利用。
截至目前，国内学者在中深层水热型地热、无干扰地热供热系统等地热能方面的研究方法已经有了初步认识。
分析了无干扰地热和水热型供热技术两种技术的基本情况和应用效果。
对地热井施工流程、分部分项工程划分、关键成井技术指标要求等进行了详细分析，讨论了中深层地热井施工过程中的关键质量控制点，为中深层地热井施工提供了可靠依据。
对地热能钻井井型选择及施工参数进行优化设计。
提出了高温岩体地热深钻施工中钻井围岩稳定性控制技术。
关键词：地热能；地源热泵；建筑供能；工程应用引言地热能作为一种清洁无污染、可循环利用的新型可再生能源，其开发和利用受到越来越多的关注。
本文基于中深层地热能的利用现状与发展趋势，解释了对该技术研究的必要性，总结了目前几种常用的中深层地热能利用技术。
通过对我国目前的供暖环保需求和国家地热能发展相关政策分析，判断我国地热开发利用将由单一应用、粗放应用向梯级利用、集成应用发展，对于地热能条件适宜地区逐步将地热供暖向地热发电方向延伸。
1地热能源地热能是蕴藏在地球内部的热能，是一种清洁低碳、分布广泛、资源丰富、安全优质的可再生能源。
地热能开发利用具有供能持续稳定、高效循环利用、可再生的特点。
可减少温室气体排放，改善生态环境。
地热资源分布广泛、储量巨大，特别是中深层地热资源。
据估算我国中深层地热储量相当于51.6万亿t标准煤，按2%可开采率计算，相当于我国目前能源耗量的312倍。
地热能在未来清洁能源发展中占重要地位，有望成为能源结构转型的新方向。
地热资源通常被分为浅层（0~200m）、中深层（200~3000m）和超深层（大于3000m）；相应的采热技术分别为地源热泵技术、水热型开发利用技术、深井换热型开发利用技术和以人工造储为特征的干热岩开采技术。
地热能的深部开采与利用技术
地热能的深部开采与利用技术地热能是一种清洁、可再生的能源资源，具有广阔的开发利用前景。
是地热能利用的重要环节，对于提高地热能的开发利用效率、降低成本、保护环境具有重要意义。
本文将从地热能的深部开采与利用技术的现状、发展趋势、关键技术等方面展开深入研究，以期为地热能的可持续发展提供有益的参考。
一、地热能的深部开采与利用技术现状分析地热能是一种源源不断的能源资源，具有稳定性、可再生性等特点，是一种清洁能源。
目前，地热能的开发利用已经取得了一定的成就，但仍存在一些问题，如开采深度不足、利用效率低等。
地热能的深部开采与利用技术是解决这些问题的关键。
1.1 地热能的深部开采技术地热能的深部开采技术是指通过地热井等设施将地下热水或蒸汽抽到地面利用的技术。
目前，地热能的深部开采技术主要包括地热井开采技术、地热井井筒设计技术、地热井井筒完整性评价技术等。
这些技术的发展水平直接影响地热能的开发利用效率和经济性。
1.2 地热能的深部利用技术地热能的深部利用技术是指将地下热水或蒸汽利用于发电、供热等领域的技术。
目前，地热能的深部利用技术主要包括地热发电技术、地热供热技术、地热直接利用技术等。
这些技术的发展水平直接影响地热能的利用效率和环境效益。
1.3 地热能的深部开采与利用技术存在的问题地热能的深部开采与利用技术在发展过程中仍存在一些问题，如地热井井筒完整性不足、地热发电效率低等。
这些问题制约了地热能的开发利用效率和经济性，需要通过技术创新和研究解决。
二、地热能的深部开采与利用技术发展趋势分析地热能的深部开采与利用技术在不断发展创新中，呈现出一些新的发展趋势。
2.1 地热能的深部开采技术发展趋势随着地热资源的逐渐枯竭，地热能的深部开采技术将朝着高效、节能、环保的方向发展。
未来，地热井开采技术将更加注重井筒设计、井筒完整性评价等方面的研究，以提高地热能的开采效率和经济性。
2.2 地热能的深部利用技术发展趋势地热能的深部利用技术将朝着多元化、综合化的方向发展。
陕西关中地区深层地热井成井工艺探讨
Ｋｅ ｒ ｓ ｅ ｐ ｇ ｏｈ ｒ ｌｗｅｌ ｅｌｃ ｍｐ ｅｉ ｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ；ｔ ｅ ｃ ｎ ｒｌＳ ａ ｎ ｉａｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｄ ｅ ｅ ｔ ｅｍａ ｌ ；ｗ ｌ ｏ ｌ ｔ ｈ ｏｏ ｏ ｅ ｙ ｈ ｅ ｔａ ｈ ａ ｘ ｒａ
０ 序 言
钻孔 垂直 度符 合要 求后再 用 导 向钻 具扩 孔 。
陕西 关 中地 区 的地 热井 大 体 可分 为 ２种类 型 ，
一
（ ） 心操 作 。开 孔 时 钻 具 重 心 高 ， 采 用 慢 ４精 应 转 吊打 ， 确保开 孔 正 。孔 深在 １０ｍ 之 内采 用轻 压 ０
并控 制进 尺速 度 。正 常 钻进 时压 力 均 匀 ， 禁 盲 目 严 加大 压力 。应定 期 检 查 转 盘水 平 度 ， 意 观 察加 钻 注 杆及 提下 钻时钻 杆 是否偏 出转 盘 中心 。
１ ２ 防埋 卡钻 措施 ．
种是 浅层 地热 井 ， 另一种 是 深层地 热井 ， 两种 地 热
井施工 方 法及成 井 工艺有 所不 同。浅层 地热井 大 都 分 布在 断裂 构造 带 上 部 温 泉 附近 ， 开采 第 四系 及 老 基 岩风 化壳 中的热 储 ， 成 井工 艺 与凉 水 井 成 井工 其 艺大致 相 同 。深 层 地 热 井分 布范 围广 ， 般 分 布 在 一
断裂构 造带 附 近 ， 采第 三系及 其 以下 热储 ； 开 目前 均
采用 二级结 构 ， 计 两次 下管 成井方 案 ； 设 泵室 段长 度 约 ４ ０ ｍ， 径 ４ ５ ｍ 管 径 ３ ０ｍｍ， 外 全段 固 ５ 孔 ４ ｍ， ４ 管 井； 下部 孔 径 ２ １ｍ 管 径 １８ ｍ 在 大小 管 连接 ４ ｍ， ７ ｍ； 处 、 采段顶 部及 热储 段 之间 进行永 久 止水 。 开 １ 钻进 及 下管保 证措 施 １ １ 防止孔 斜措 施 ．
我国中深层地热能供暖现状及问题研究分析
我国中深层地热能供暖现状及问题研究分析马保云（唐山冀东地热能开发有限公司，河北唐山063000）摘要：地热能作为新能源的一种,具有较大的发展潜力。
如何解决城市供暖带来的环境污染问题被越来越多的人们所关注。
地热能作为一种清洁性的能源,不仅能解决我国城市供暖带来的环境污染,也能优化资源配置,提高资源利用率。
主要分析了我国中深层地热能在供暖方面的有关问题,并制定解决措施,目的是提高地热能资源的利用效果。
关键词：地热能;中深层;现状;问题;措施地热能资源在我国分布的较为广泛,具有较大的开发潜力,我国分布的地热能资源以中低温资源为主,目前我国在利用地热资源上主要有直接利用和地热发电两种方式。
伴随热泵技术的不断发展,地热能也逐渐应用在了城市供暖层面上。
现阶段我国在浅层地热能的开发上存在一定困难,因此逐渐转向中深层地热能资源的开发。
以下就是笔者分析的有关中深层地热能供暖问题。
1地热能的分析1.1地热能的类型地热能分为不同的类型,其中一种以蒸汽形式存在的地热能属于温度较高的地热能。
地域因素影响此种类型地热能的分布,通常以天然气的形式存在,属于热力形式。
另一种地热能分布在浅层地表,存在形式主要为温水、温热水,该种类型的地热能受到地下水的推动作用,会将热力传输到地面上。
分布在浅层的的地热能,它的分布受地域因素的干扰较小,具有较高的稳定性,其开发力度也在不断增大。
1.2地热能的特征地热能有较高的稳定性,它不受季节等因素的影响,因而不需要额外的蓄能。
地热能可以直接利用,比如蒸汽或者高温热水从地热能井出来后可以被直接应用在生产上。
据有关资料显示,一年中地热能的利用率在70%以上,远远大于风能、太阳能、水能的利用率。
此外,地热能设备建成后维修工作量较小,且使用寿命相对较长,因此被越来越多的国家关注。
1.3地热能供暖利用率分析地热供暖利用率的影响因素较多,其中最为明显的就是地热水回灌温度,温度的高度直接影响地热能供暖利用率。
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尾水回灌井
西安、咸阳两地尾 水回灌井总数在16 口左右；其成井工 艺与常规地热井没 有什么区别，只不 过是在回灌层下入 滤水管，便于尾水 压入地层
不取水换热井
同心管和水平对接换 热井两种。前者为常 规直井，利用同心管 内外循环水换热；后 者用水平对接井形成 的U型管路，单向水 循环介质换热；两种 均为“水水换热”， 可以取热和热回灌双 向运行
困惑三
关中地区“取热 不取水”开发， 国家地方鼓励， 目前有直井同心 管换热、水平对 接井换热两种新 的钻井开发方式， 但有哪些新的技 术问题需要解决？
二、中深层地热钻井技术现状
三大地热井型
取水地热井
数量占95%以上。 其设计理念就是通 过钻井最大限度地 采出地热水，典型 技术特点有两种。 一是开孔后在大口 径段中下入抽水泵； 二是在热储层中下 入滤水管，并配合 洗井等措施增产
关中地区中深层地热 钻井开发技术问题与发展趋势
陕西省煤田地质集团有限公司
张晓宏
目
一 二
录
• 关中地区地热开发现状 • 钻井技术发展现状 • 存在问题及技术瓶颈 • 未来钻井技术发展趋势 • 结论及建议
三
四 五
一、关中地区地热开发现状
关中盆地是我国三大典型地热开发区之一
京津冀地区
关中盆地 西藏地区
三、未来钻井技术发展趋势
适合城区施工的模块化、电控化钻井设备
钻深3000~5000m 结构紧凑、占地面积小、布置灵活，以 适应城市施工的井场紧凑化布置要求 采用模块化结构，拆安便捷，运输方便 宜采用垂直起升结构的自升式井架
三、存在问题及现有技术瓶颈
电驱电控化是环保新要求，电控自动化智能化是提高生产力发展趋势。 配备变频驱动、顶驱装置、井口铁钻工、一体化司钻房等。 配备泥浆固控不落地设备，井控装置。
三、存在问题及现有技术瓶颈
采水取热的开发方式已不适应地热开发新要求
西咸地区地热回灌试验表明，回灌虽然有一定的可行性，但回灌效率低、衰 减快、成本高，尤其是回灌量小的问题还难以解决，回灌要达到应用阶段还 任重道远。 采水取热方式简单粗放，严重浪费地热资源，带来环境污染和城市地质灾害 问题；实践表明“采水取热”不符合持续发展。 国家提倡“取热不取水”开发，编入《地热能开发利用“十三五”规划》； 西安市等地方政府明确鼓励“取热不取水”方式进行地热开发。
使用常规柴油机动力，在雾霾严重的关中地区，如果烟气排放达不到城镇环 保要求，施工中经常被环保部门要求停工，影响环境也影响施工效益。
采用坑槽循环的泥浆工艺，捞出的岩屑和废弃泥浆中含有许多化学药品，会 污染浅层水与地表，不符合环境和水资源保护的要求。
三、存在问题及现有技术瓶颈
钻进工艺与复杂多样的地热开发不匹配
热储类型多样
岩溶热储 孔隙裂隙热储 断裂裂隙热储
开发条件不同
开发层位 埋藏深度 岩性构造 水文条件
开发要求不同
井身结构不同
采水井 回灌井 换热井
直井 定向井 水平井
复杂多样条件组合在一起，仅采用正循环回转钻进工艺不能满足要求。 泥浆正循环工艺钻进，会对井筒周围的地层产生伤害，影响成井后的出水效 果。对回灌井而言，这种影响尤为严重。
（部分同心管换热井：热储层裸眼完井） 常规地热井、回灌井：橡胶伞临时、井壁垮塌永久止水 同心管、水平对接井：水泥固井永久止水封固止水ຫໍສະໝຸດ 三、存在问题及现有技术瓶颈
钻井设备不能满足城区施工的运输拆装和环保要求
运输困难，进出场地不便，设备超长超宽超重，与城市道路标准不符。 城镇区施工场地有限，井场面积：ZJ20≥80×80m，ZJ30 ≥ 90×90m，ZJ40 ≥ 100×100m。以城镇规划特点来说，井场布置达到要求的少。 噪音污染严重，柴油机110dB，泥浆泵100dB，空压机95 dB，超出噪声排放 限值（昼70dB，夜55dB）。
二、中深层地热钻井技术现状
2000m以浅：水井类钻机
钻机
泥浆泵 钻进工艺
2000m以上：石油类钻机
定向井及水平井：石油类钻机 不同排量的NBB和F系列泥浆泵，满足2000~4000m钻深需求 主要还是传统的泥浆正循环回转钻进工艺 常规地热井、回灌井：滤水管完井
完井工艺
同心管换热井、水平对接换热井：套管完井
一、关中地区地热开发现状
全盆地中深层地热资源总量相当于4612亿 吨标准煤，为全省探明煤炭资源总量的 3.34倍，地热井总计超过500口左右。
能源转型
地热供暖
治污减霾
一、关中地区地热开发现状
困惑一 已有地热井限采、禁采、关 停，新地热审批严格控制， 在此情况下如何进一步推动 中深层地热资源开发？ 困惑二 地热回灌技术短期内还难以 突破，采灌结合、以灌定采、 采灌平衡不具备条件，有没 有新的开发方式？
五、结论及建议
一、钻井配套设备应从模块化、场地集约化、环保节能等方面提高钻井设备适 应城市地热施工的能力。 二、采用定向钻井、深孔潜孔锤、气举反循环、抗污染抗高温钻井液和工器具 技术有利于提高地热钻井开发成功率，应加快研发与应用。 三、从提高中深层地热资源可持续利用出发，采水取热开发方式要予以限制。 同时在关中地区尾水回灌技术难以突破的情况下，应积极发展符合国情的取 热不取水的同心管换热和水平对接井换热等方式。 四、关中地区中深层地热产业化、规模化开发的关键突破点是要研发高传热/ 隔热效果的水泥，研发隔热保温真空等类换热管，有效利用低沸点循环介质， 以提高井口介质换热温度，提高钻井取热效果。
研发真正适合地热井的固井水泥，包括用于井底的高效热传导水泥和用于上 部井段的隔热水泥。
研发地热井用套管，最主要的是用于上部井段的套管要有保温隔热措施， 以降低套管内外的热交换。
研发新型同心管换热。目前油田稠油热采技术中的真空保温管，保温隔热 效果比较理想，但有待进一步降低成本；也可以借鉴其他隔热管柱的结构， 尽快淘汰普通的PVC、PE等塑料同心管材。
三、存在问题及现有技术瓶颈
落后的止水工艺不满足保护浅层地下水要求
地热井附近浅层饮用水Ca2+、Mg2+含量上升，表明有深层地下水侵入浅层饮 用水现象。
原因：
止水橡胶伞的直径偏小 橡胶伞沿孔壁下滑磨损 垮塌的泥沙形成了窜槽
在后续的地热井施工中，这种橡胶伞+井壁垮塌止水的方式应该重新研究， 以更好地保护浅层地下水。
四、未来钻井技术发展趋势
研发应用抗污染抗高温钻井液和工器具
研发应用防止热储层污染的屏蔽暂堵型抗高温钻井液体系是现实课题。
解决定向、导向、连通等技术在地热井应用过程中工器具耐高温工作的 问题，如抗高温高效破岩钻头，抗高温螺杆钻具、定向与测斜仪器等。
四、未来钻井技术发展趋势
完善取热开发配套的新材料新技术
四、未来钻井技术发展趋势
推广深孔潜孔锤和气举反循环钻进工艺
气举反循环钻进：不污染含水层和成井质量好； 深孔潜孔锤钻进：大幅度提高钻进效率，保护含水层；
四、未来钻井技术发展趋势
研发换热定向钻井工艺
定向井应用于开发，可以增加采热井筒长度，获得更大的采热面积， 拉大井底灌采层距离，成本低，在城市小区有很高的应用前景。 水平U型对接井优势是：井眼可以穿行在较高热储层中获得热源，在 提高技术控制成本后，未来会成为中深层地热开发的新趋势。