故城地热井成井工艺与实践
地热井成井工艺技术的探讨与分析
地热井成井工艺技术的探讨与分析摘要：地热资源是一种清洁、高效的热能资源，目前在发达国家已经得到了广泛的应用，其中地热井作为最主要的采集利用地热资源的途径，也得到了全球清洁能源研究领域的重点关注。
在国内新能源开发和环境保护趋势的影响下，各行各业正在逐步优化能源配比，部分传统的，带来较重环保压力的能源正逐渐被新型的清洁能源所替代，在这一过程中，地热井工程也得到了迅速的发展。
基于此本文分析了地热井成井工艺技术。
关键词：地热井；成井工艺；技术1引言地热资源作为主要的新型能源之一，发展潜力不可估量，作为地质勘探工作人员，切不可盲目跟随国外所谓的先进技术，必须根据我国各地区的地层特点及热储层埋藏深度进行合理的技术及设备选型，科学合理的采用地热井成井工艺技术。
2地热井成井技术的重要性地热成井属于非常特殊的技术，在进行勘探和开采地热流体时会常常使用该种方法。
随着社会的不断发展，地热成井技术也得到了进一步发展。
成井过程属于地热井施工中非常重要的部分，每个地区的地热井因为说一下所处的环境不同，因此使用的成井方法也存在着很大的差异，在实际应用中需要根据实际情况进行，从而才能够更好地确保投产质量，保障地热产出量。
对此本文以某地地热田的一眼地热井为例进行了地热井技术的分析，以期提供一些借鉴。
3地热井成井工艺技术类型3.1胶皮伞止水成井工艺该成井工艺简单，成本低廉，在地热开采井中得到了广泛应用，并被证实安全可靠，如德城区的德热1井自1997年投入使用，至今运行状况良好。
在开采条件下，地热水由热储流向开采井，根据质量守恒原理（从孔壁流出热储的水量等于从滤水管外周流入井管的水量），由于孔的环空外半径（一般为R244.5mm）大于滤水管的外半径（一般为R177.8mm），地热水由热储流向滤水管的过程中流速增加，地热水携带细颗粒物质的能力增强，从热储中脱落的细颗粒物质大部分被水流带入井管中，随继被携带出地表，只有部分大颗粒落入井管外环空或井管内下部沉淀管中，不会造成井管外环空或沉淀管的淤积。
地热井钻探工艺及策略探究
地热井钻探工艺及策略探究发布时间：2023-05-15T07:05:27.690Z 来源：《福光技术》2023年6期作者：郭充[导读] 首先，钻压缺乏是影响钻探功率的主要因素之一。
如，中软地层用?216mmHA537钻头，推荐钻压应为107～226kN，但在生产中因钻铤和钻杆质量问题，所加压力通常都比上述值要小。
天津地热勘查开发设计院天津 300250摘要：我国的地热资源主要以中低温地热为主，有丰富的地热资源储备和广阔的地热市场。
在地热钻探工作中，我国虽总结了一定的经验和工艺，降低了开发者的投资风险，但依旧缺乏先进的地热井钻探工艺。
基于此，本文主要对地热井钻探工艺及策略进行分析探讨。
关键词：地热井；钻探工艺；策略探究1、前言地热井钻探技术对社会各方面的发展及人类的进步影响很大。
因此，提高地热井钻探技术的发展水平是十分紧要的。
通过制定规范的工程验收标准和施工规范，特别是在安全钻井、水层保护、完井方式、洗井作业、随钻分析、判断等方面加强研究和改进，逐步完善成系统化、多样化，能适应不同地质条件的钻井技术方法和工艺技术，对地热井市场进行科学化的管理。
2、地热井钻探工艺技术要点分析2.1泥浆正循环钻探工艺首先，钻压缺乏是影响钻探功率的主要因素之一。
如，中软地层用?216mmHA537钻头，推荐钻压应为107～226kN，但在生产中因钻铤和钻杆质量问题，所加压力通常都比上述值要小。
钻压缺乏对机械钻速的影响较明显，尤其是钻进中硬以上地层时，通常钻压仅使岩石完成体积破碎，此时，上返岩屑颗粒较大。
因此，要提高钻探功率，应运用质量好的钻具，加足钻压钻进。
其次，牙轮钻头主要以牙齿对岩石的冲击、压碎和剪力效果来破碎岩石。
硬和极硬地层主要靠牙齿对岩石的冲击、压碎效果来破碎；极柔和软地层主要靠牙齿对岩石的剪切效果来破碎；中软、中硬地层靠这两种效果一起破碎地层。
因此，关于极柔和软地层应选用低压高速，转速为85～90r/min；对于硬和极硬地层应采用高压低速，转速为60r/min左右。
地热井成井的基本知识
04
地热井成井工程实例
某地区地热井成井工程概况
地区简介
该地区位于我国南方，地热资源丰富，具有较好 的开发潜力。
地质条件
该地区地层结构复杂，地下水丰富，地热资源主 要赋存在某层岩性中。
开发目的
该地区地热资源主要用于供暖、洗浴、农业灌溉 等领域。
某地区地热井成井技术方案
钻井设备
采用先进的钻井设备，如钻机、泥浆泵等，确保钻井 效率和安全性。
地热井的分类与用途
分类
根据地热资源的类型和用途，地热井 可以分为热水井、蒸汽井、干热岩井 等不同类型。
用途
地热井主要用于供暖、制冷、发电、 工农业烘干等领域，具有广泛的应用 前景。
地热井的发展历程与现状
发展历程
地热井技术的发展经历了早期的浅层地温采集、中期的中深层地热开采和现代的 干热岩开采等阶段。
土地恢复与利用
在钻井完成后，对土地进行恢 复和绿化，使其能够再次利用
。
03
地热井成井质量检测与评价
地热井成井质量检测方法
钻孔结构检测
检查钻孔结构是否符合设计要求，包括孔径、 孔深、孔斜等参数。
热储层评价
对热储层的岩性、物性、含水性等进行检测， 评估热储层的品质和开采潜力。
井身质量检测
通过井内电视摄像等方式，检查井身是否光 滑、有无坍塌、掉块等现象。
钻井液处理
在钻进过程中对钻井液进 行净化、除砂、调配等处 理，以保证钻进过程的顺 利进行。
地热井钻井过程中的环境保护
控制钻屑排放
通过有效的泥浆循环系统，将 钻屑及时排出地面并进行处理
，减少对环境的影响。
控制钻井液污染
使用环保型钻井液添加剂，减 少对地下水和地表水的污染。
浅谈地热井钻探工艺及方法
浅谈地热井钻探工艺及方法摘要：作为一项实际要求较高的实践性工作，地热井钻探的特殊性不言而喻。
该项课题的研究，将会更好地提升对地热井钻探工艺及方法的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
地热能源是一种可再生的清洁能源，由于具有储量丰富、分布广，用途广泛、稳定性好并且可循环利用的特点，不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰，成为一种很有发展潜力的新能源，其钻探工艺及方法也备受人们关注。
关键词：地热井钻探；工艺；方法我国地热资源储量约占全球地热资源量的六分之一，是一个地热资源储量大国。
我国温度高于 150℃的高温地热资源主要集中在西藏南部、云南西部和台湾东部。
地热资源按照埋藏深度分为浅层、中深层、干热岩地热能。
浅层地热能每年有相当于 95 亿吨标准煤的资源量，现每年可利用相当于 3.5 亿吨标准煤的资源量，减排 5 亿吨二氧化碳；中深层地热能每年资源量相当于 8530 亿吨标准煤，现每年可利用相当于 6.4 亿吨标准煤资源量，减排 13 亿吨二氧化碳；干热岩每年有相当于 860 万亿吨标准煤的资源量，目前还处在严打阶段。
地热利用的最重要方式是地热发电。
1 概述现阶段主要有石油、地矿、煤田地质队等企业从事国内的地热钻井施工工作，此外还有一些民营企业和个体经营的钻井公司，由于石油系统占有很大的设备优势，所以，市场比较广阔。
从钻井深度上来分析，目前的地热井深范围为1000-4000M，地热流体大多数在 40-100° C 之间的温度，钻探所遇地层主要为第四系、第三系、二迭系、三迭系、奥陶系、石炭系等。
在钻井工艺方面有共同之处，也有各自的特色。
在各种钻井工艺中，基本上都是以正循环泥浆回转钻进为主，都应用三牙轮的钻头。
差异在于：反应在钻井结构、固井止水和成井材料等方面，石油、地矿、煤田地质队企业的钻井工艺具有行业特点。
石油和煤田地质队企业采用三开、四开钻井结构，水泥固井和石油套管，这样比较合理；而地矿企业则采用二开、三开的钻井结构，碎石粘土球作为固井止水材料，成井材料采用普通钢管、桥式滤水管。
阐述一次下套管固井完井工艺技术的应用
阐述一次下套管固井完井工艺技术的应用引言地热是来自地球内部的一种能量资源。
地球上火山喷出的熔岩温度高达1200℃～1300℃，天然温泉的温度大多在60℃以上，有的甚至高达100℃～140℃。
这说明地球是一个庞大的热库，蕴藏着巨大的热能。
地热能是一种清洁能源，是可再生能源，其开发前景十分广阔。
通过对辽北地区地层条件、构造条件、地热资源生成条件、地温场特征的综合分析，在有利区的断层附近，具有生热和热储层的有利条件，是本区地热资源赋存的有利地区，结合以往生产资料，认为本区地热资源具有良好的开发前景。
由于常规地热井完井工艺一般采用三开钻井方式，每层套管都需要进行固井，候凝，钻塞，因此造成钻井施工周期较长。
另外每层套管之间需要专用的套管悬挂器悬挂套管。
增加施工难度和施工成本。
为此，在研究本区地层岩性的基础上，试验摸索了一次下套管完井固井完井工艺，通过4口井的试验，证明该工艺完全适用于本区地热井的完井。
为地热井完井提供了一套新的完井工艺技术。
1.辽北地区地质特征1.1地层内自下而上出露的地层有：前震旦系（АnZ）；中生界白垩系阜新组、孙家湾组；新生界第四系地层组成。
1.2地质构造本区位于阴山纬向构造带与新华夏系第二沉降带交接复合部位，含煤盆地为断陷构造盆地，总体呈北北东向展布，为一东缓西陡的不对称向斜构造。
盆地西缘主干断裂矼屯断裂控制着煤田的生成和展布。
断裂构造经历了两次较显著的构造运动，一是燕山期新华夏构造成为控制铁法煤田主导构造体系；二是喜山期，使燕山期新华夏构造运动在本区的活化。
既而产生了一系列断裂、褶皱等构造，断层皆为高角度正断层，沿裂隙多有火成岩侵入为第三系辉绿岩，产状为岩床。
据矿井观测资料，煤炭采掘一旦遇到这期火山岩，矿井涌水量会突然增大。
1.3地温场特征根据1985年大兴井田地质勘探7个钻孔地温梯度测试成果，恒温带平均深度29.17m，温度11.2℃，地层地温梯度变化在3.3～4.04°C/100m。
地热井洗井、增产工艺电子教案
地热井洗井、增产工艺一、洗井工艺技术洗井目的：成井工艺是指钻井、换浆、安装井管、填砾、封闭以及洗井、抽水试验、采集水样等工序的总称，因此，洗井是成井工艺的一个承前启后的关键工序。
地热井有裸眼和滤水管两种过滤器完井方式。
为了最大限度地获取地热水，地热井一般都要经过简单或复杂的洗井工艺，并采用多种洗井方法。
特殊的情况下一种洗井方法多次重复使用，使地热井的水量、水温达到设计或合同指标的要求，同时尽量达到最佳水量及水温，工程项目质量合格，最后经抽水试验和采集水样化验，通过水量和水质检验。
经调研资料，可查到的方法大致有以下几种：1、喷射洗井，通过花管孔眼清除井壁泥皮，疏通裂隙；2、压缩空气洗井（正、反循环），震荡、抽吸井内冲洗液，疏通裂隙并排除沉沙；3、水泵抽水洗井，清除井底沉沙；4、酸洗井，将盐酸压入碳酸盐类岩层的裂缝中，扩大地下水出水通道；5、多磷酸盐洗井，与井内泥皮发生化学反应，使其沉淀，辅以其他方法使其排除孔外；6、液态CO2 洗井；7、活塞洗井，清除井壁泥皮，抽吸裂缝泥沙；8、压水洗井；9、爆破洗井、增水。
一）、喷射洗井地热井完井工序结束后，要连续进行喷射洗井，用泥浆泵注清水稀释置换泥浆。
有些地热井由于各种原因，停待很长时间没有及时换浆，给后续洗井工作带来较大的困难。
换浆过程中，要用侧喷冲井器喷射井壁，扰动解除在钻探过程中孔壁上粘结的泥皮，主要含水层井段要增加喷射次数。
一般换浆和喷射洗井从下向上进行，取水井段喷射洗井结束后，将侧喷冲井器下至井底继续清水换浆，直到井口返液较清和基本不含泥砂为止。
喷射洗井结束后连续进行多磷酸盐洗井；岩溶裂隙很发育的地热井，可接着进行压缩空气洗井。
二）、压缩空气洗井法地热井压缩空气洗井一般采用石油钻井行业的高压高排量的空气压缩机，常用空气压缩机的能力为10m3/ 150kg。
采用反冲洗的作业方法，风管采用钻杆，下入深度一般500〜1000m。
压缩空气洗井产生间断喷流的出水方式（水量大时连续出水），喷流高度可达几米至十几米，井中的水柱上下振荡幅度几百米，几百米水柱压力的瞬间释放有助于含水层的疏通出水。
地热井施工工艺的研究与探讨
进入二十一世纪以来， 我国对于地热资源的开发 和利用进入了新阶段。地热资源对于我国的生态平衡 有着重要作用， 首先它是一种新型的清洁型能源， 其次 它可以投入运用到广泛的地区和领域中去， 比如供热、 医疗、 种植、 发电等与人民群众生活息息相关的事。 目 前地热资源的应用已经受到了广大人民的一致欢迎， 创造了良好的社会效益和经济效益， 但是从当前地热 资源运用的现状来看， 虽然已经取得了巨大的进步， 我 们还是应当看到众多的不足， 在施工工艺和应用情况 上应当予以提升， 确保地热井发挥最大优势。 一、 当前我国地热井施工的现状和问题 我国当前很多企业都从事地热钻井方面的工作， 涉及范围广， 工作量巨大， 这些企业中重点有石油化工 企业、 地矿开采企业， 以及煤田企业， 除此之外还有一 些个人开办的规模较大的企业从事钻井工作， 但就目 前情况来说， 还是石油开采企业的钻井优势具备明显， 因为这些企业在开采石油时会有齐全的钻井设备， 因 此在应用地热井施工的过程中市场开拓面也更加广 泛。从地热 井 是 施 工 深 度 来 说， 一 般 井 深 月 1000 ～ 4000m 不等， 地热温度控制在 40° － 1000° 之间， 钻井工 艺各有不同， 不同的企业会根据不同的 钻 井 结 构、 深 度、 成井材料以及固井的材料的情况采用不同的钻井 工艺， 总体说来， 石油、 煤矿、 地矿企业的操作方式都各 有特点， 但是钻头一般是采用三牙轮， 钻井方式是正循 环泥浆回转的方式。一般石油企业运用的是水泥封井 的方式， 钻井结构采用三开或者四开， 固井也同时采用 石油套管， 这符合企业的实际情况， 也很合理。 地矿企 业钻井结构一般是两开或者三开， 固井材料是碎石黏 土球， 用普通的钢管或者滤水管作为成井材料。 不管 企业采用何种固井或成井材料， 就目前钻探地热井的 情况来看， 特别是受到经济和技术条件的限制， 地热井 的水量在不断减少， 并且面临着被腐蚀和井管破裂的 威胁， 并且随着时间的检验， 还发现出现了水质恶化、 地面沉降、 涌沙、 污染地下水等严重的生态问题。 二、 吉林省双阳地区地热井施工工艺 1、 施工工艺 （ 1 ） 钻井方法。首先采用 3AΦ445mm 钻头从地表 钻至 30m 深， 下 入 Φ377mm 的 螺 旋 钢 管； 二 开 采 用
详述地热监测钻井施工工艺与技术
详述地热监测钻井施工工艺与技术1.工程概况随着郑州市的深层地热水长期过量开采，已经造成地下水位持续下降，局部出现水位降落漏斗。
郑州公交七公司地热井来源于河南省国土资源厅2010年省两权价款矿山环境治理恢复项目，其目的是完成1200m深层地热水示范监测井建设，完善郑州市深层地热水监测网络，监测深层地热水漏斗区水位、水质和水温，为全省城市地热水监测井建设提供示范和城市地热资源管理提供依据，拟建深层地热示范监测井位于郑州市区西北部——郑州市长兴路公交七公司院内。
该井位于郑州市长兴路公交七公司院内，钻探深度1202m，成井深度1180m，0～260m下入Φ273×7mm井壁管，260～1180m下入Φ159×6mm井壁管和滤水管，0～1050m下入Φ48×4mm监测管；采用分层止水方法，止水位置分别为885～905m，440～460m；投入Φ1-3石英砂32m3，Φ2-4优质粘土球4m3。
经抽水试验得到：该井静水位埋深72.07m，动水位埋深111.60m，稳定出水量45.4m3/h，降深39.53m，单位涌水量 1.15m3/h·m，含水层总厚度为128.35m，计算得到渗透系数为0.29m/d，影响半径为212.87m。
2.地质特征2.1区域地质特征郑州市地形平坦，地表岩性由粉土及粉砂组成。
西部及西南部表现为早期沉降，后期抬升遭受侵蚀切割，受尖岗和古荥断裂的控制，形成西南和西北地势较高的黄土台塬。
东部、北部长期下沉接受沉积，形成地势较低、开阔的黄河冲积平原、黄河漫滩和风成沙丘。
在大地构造上属于华北地台的二级构造单元开封凹陷的西南缘与豫西隆起的交接部位，区内构造形迹以断裂为主，尤其近东西向和北西向断裂最为发育。
郑州市地质构造小区位于豫西隆起荥巩背斜北翼东端与开封拗陷西南边緣的交接地带，构造运动强烈，古地形复杂。
2.2水文地质特征郑州市地下水类型以松散岩类孔隙水为主，依含水层的埋藏深度和开采条件可将本区地下水分为浅层地下水、中深层地下水、中深层地热水和深层地热水。
地热井成井工艺
地热井成井工艺作者：安丽丽刘志军来源：《科技创新与应用》2016年第27期摘要：通过对FR-1井地热井整个施工的了解，归结地热井施工期间施工工序以及施工过程。
了解该区基本地层，施工中的钻井结构及钻进方法，钻井液的使用情况等，预防井斜的发生，固井、洗井、抽水试验方面也有所了解。
关键词：地热井；设备；成井工艺1 工程概况辽宁省阜新市细河区FR-1井位于辽宁省细河区东风路与工业街交界东侧，成井深度1850m，完井层位为新太古界，抽水试验中在降深37.05m时，单位出水量可达80m3/h，平均单位涌水量q为57.05m3/d·m，井口水温44°。
2 施工设备及器具RT40/2250J型石油钻机，JJ225/43-K1井架，YC-225游动滑车，XSL225水龙头，JC-40B6绞车TC3-225天车F-1300钻井泵，G12V190PZL-3柴油，3台，1FC6404-6LA发电机，VF31A-7/12自动压风机1台套，XJFH-3/35风动绞车2台，固控系统1套Ф127mm钻杆，Ф165mm钻挺，Ф394mm、Ф346mm、Ф311mm、Ф216mm三牙轮钻头及Ф216mm取芯钻头。
3 地层特征施工中钻遇的地层层序自上而下为：（1）新生界第四系。
深度0～9.00m，浅黄色亚粘土，亚沙土，卵砾石，与下伏地层呈角度不整合接触。
（2）中生界白垩系下统沙海组。
深度9.00～591.70m，深灰色泥岩，间夹浅灰色粉砂岩、细砂岩薄层。
与下伏地层呈整合接触。
（3）中生界白垩系下统九佛堂组。
深度591.70～927.40m，以深灰色泥岩为主，局部夹浅灰色细砂岩，与下伏地层呈角度不整合接触。
（4）中生界白垩系下统义县组。
深度927.40～1110.00m，以深灰绿色玄武岩、深灰褐色安山岩为主，与下伏地层呈角度不整合接触。
（5）新太古界。
深度1110.00～1850.00m，主要以花岗片麻岩为主。
4 成井工艺4.1 钻井4.1.1 钻井结构及钻进方法采用φ393.7mmP2三牙轮钻头一开钻进，钻至井深41.33m，并下入表层导管及固井作业。
地热钻井及成井技术研究
地热钻井及成井技术研究【摘要】随着钻井技术的不断发展，各个地区的地热井挖掘深度不断增加，自流水量以及井口温度也在不断增加。
对于各种不同的热储层，钻井工艺和成井技术也出现了不同的方式方法。
把握好每一种地热钻井的特点和工艺流程，以及每一种成井技术的方法，能够快速有效地发展地热钻井，更多地开采地热能，让新能源最大限度地为人类所用。
【关键词】地热钻井变化成井技术【abstract 】drilling with the development of technology, each region of geothermal well digging depth continue to increase, the view of the volume and temperature are also growing. For a variety of different heat reservoir, drilling and well completion technology process also appeared different methods. Grasp every kind of geothermal well drilling and the characteristics of the technological process, as well as each kind of well completion technology method, can effectively develop geothermal well drilling, more mining geothermal energy, allowing new energy maximum limit for human use.【key words 】geothermal well drilling change well completion technology全球保护环境的呼声越来越高的同时，人类采取了多种保护环境的措施。
科技成果——中深层地热井取热不取水换热技术
科技成果——中深层地热井取热不取水换热技术技术类别减碳技术适用范围供热行业，适用于因政策关停的中深层拟取热水供暖的地热井。
行业现状根据河北省自然资源厅相关统计，全省需改造的地热井有1000余眼，中深层地热井取热不取水换热技术利用原有地热井进行改造，可有效解决采用中深层地热井为建筑供暖的问题。
成果简介（1）技术原理该技术通过在地热井内安装密闭同轴换热器（换热工质不直接与地下水接触），利用换热器内工质循环将地下深处热能导出，通过热泵系统二次提升，为地面建筑供暖。
1、根据地热井成井报告设计并制作高效率、高强度、2、选取高导热换热器外壁材料，换热器内管选用低导热系数、耐高温、高强度材质；强化换热技术，与原井壁间填充特殊强化换热材料。
3、下管工艺：内管限位措施、强化连接技术、避免卡管措施、抗伸缩设计。
（3）工艺流程主要技术指标平均延米换热量164W/m，总换热量280kW。
技术水平获得国家知识产权局“实用新型专利”。
典型案例案例名称：魏县福泰乐苑小区项目建设规模：改造2眼废弃1700米深层地热井，安装2套地源热泵系统，增加空气源热泵辅助热源系统。
主要设备：2套1700米深井同轴换热器，4台5.5kW深井换热泵（一用一备），2台制热量350kW 地源热泵机组，2台一次侧板式换热器，4台7.5kW一次侧循环水泵（一用一备），14台160型空气源热泵，4台35kW二次侧循环水泵（一用一备），2套管网系统，2套配电系统。
该项目总投资300万元，建设周期60天。
年减排量约964.48tCO2。
市场前景目前中深层地热井取热不取水换热技术在河北省推广比例不到1%，预计未来5年，预期推广比例将达到80%，总投资约为12亿元，可形成年碳减排能力38.6万tCO2。
饶阳县上第三系馆陶组地热井成井工艺
饶阳县上第三系馆陶组地热井成井工艺摘要：开发利用洁净的地热能源，保护人类赖以生存的自然环境，是我国乃至世界各国经济发展的重要战略目标。
地热井井身结构、成井工艺，决定了地热井使用寿命、成本。
河北省饶阳县利用上第三系馆陶组孔隙型热储层地热井成井深度一般在2400m左右，采用二开井身结构成井工艺取得了良好的效果，降低了在钻进过程中由于地层结构松散产生井壁垮塌而造成埋钻、卡钻的施工风险，保证了孔内钻探施工安全及成井质量。
关键词：饶阳县；地热井；成井工艺；二开井身结构0引言地热资源作为绿色新型能源有着广泛的用途，它和矿物燃料的区别在于不用燃烧，不会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物，已受到世界各国的广泛关注和利用。
开发利用洁净的地热能源，保护人类赖以生存的自然环境，是我国乃至世界各国经济发展的重要战略目标。
河北省饶阳县地热资源丰富，上第三系馆陶组孔隙型热储层为本区主要开采热储层，由于该热储层埋藏较深，成井深度一般在2400m左右，地热井钻探施工及成井存在较大风险，只有采用合理的成井工艺，才能降低勘探成本、延长地热井使用寿命。
下面，以饶阳县汽车站地热井为例，根据饶阳县上第三系地层特征，采用二次成井工艺，取得了良好效果。
1地层及热储层特征1.1 构造饶阳城区构造位置处于中朝准地台（Ⅰ级）、华北盆地（Ⅱ级）、冀中坳陷（Ⅲ级）、饶阳凹陷（Ⅳ级构造单元）内。
1.2 地层饶阳汽车站地热井自上而下钻遇地层为第四系平原组、上第三系明化镇组、馆陶组和下第三系东营组。
饶阳县汽车站地热井地层情况一览表地层埋深(m) 岩性特征第四系 430 灰、灰黄、棕黄、棕红色粘土、粘土质砂与灰黄、灰绿色细砂、中砂等不等厚互层，结构松散。
上第三系明化镇组1570 棕红、棕黄、紫红色泥岩、粉砂质泥岩与灰绿、灰黄色细砂岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩不等厚互层，结构松散～疏松。
馆陶组2340 棕红、浅棕红、紫红、浅紫红色泥岩与灰绿、灰色细砂岩、细砾岩、中砂岩不等厚互层，结构较疏松～半固结。
地热井施工程序
地热井（水井）施工可分为开工准备阶段、钻探阶段、洗井阶段、抽水试验阶段和供水建设阶段,工艺流程见流程图。
2 地热井(水井）工程的划分
2。1划分的目的
一项建井工程从施工准备工作开始到竣工交付使用，要经过若干工序、若干工种的配合施工.工程质量的优劣，取决于各个施工工序、各工种的管理水平和操作质量。因此，为了便于质量管理和质量控制，针对地热井（水井）工程工艺流程特点，将一个水源地工程项目划分若干个以单井为单位的单位工程，一个单位工程划分若干个分部工程和分项工程。分项工程是质量管理和评定的基础，是由若干施工工序构成的，是工程质量管理的基本单元。分部工程是一个中间环节,由若干分项工程所构成，其质量是综合分项工程质量综合评定的。单位工程是指一个能独立形成生产和使用的单井，由若干分部工程构成，其质量是综合分部工程质量综合评定的。通过层层控制、检查、评定工序质量、分项工程质量、分部工程质量，最终确保单井单位工程质量符合质量要求.
表2 地热井（水井)施工阶段质量控制
事前控制
施工准备质量控制
质量控制系统组织,质量保证体系，项目人员，施工材料，施工方案方法，作业环境，施工机械设备
设计文件会审，设计技术、安全交底
审查开工申请、严把开工关
事中控制
施工过程质量控制
工序控制，工序之间交接检查，隐蔽工程质量控制
中间产品质量检查验收与保护
分部、分项工程质量评定
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委托钻井施工单位;
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委托钻井施工质量监理单位；
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钻井施工开工仪式与现场技术交底;
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钻井地质编录与地球物理测井;
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钻井井管（井口管、表层管、井壁管或滤水管)下入与固井；
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钻井洗井与井产能测试；
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Advances in Geosciences地球科学前沿, 2020, 10(2), 35-41Published Online February 2020 in Hans. /journal/aghttps:///10.12677/ag.2020.102005Well Forming Technology of GeothermalWell in GuchengMaowen ZhangSinopec East China Petroleum Engineering Co. Ltd., Liupu Drilling Company, Zhenjiang JiangsuReceived: Jan. 21st, 2020; accepted: Feb. 3rd, 2020; published: Feb. 10th, 2020AbstractGucheng County is located in the southeast of Hebei Province, with rich geothermal resources. In order to meet the demand of heating and hot spring, several geothermal wells have been arranged.The geothermal wells in this area take Ordovician limestone geothermal reservoir as the main target reservoir, and explore the reservoir development characteristics, horizontal distribution rules and water cut characteristics of each target interval. Geothermal wells are mostly of three open system structure, which are finally completed by drilling, casing sealing and water stop, well flushing and water test, among which four technical problems are encountered: two open and deviation prevention, clear water drilling, geological sticking and water increasing technology are adopted for drilling fluid.KeywordsGeothermal Resources, Anti Deviation, Three Open System, Clear Water Drilling, GeologicalSticking Layer, Water Increasing Technology故城地热井成井工艺与实践张茂稳华东石油工程有限公司六普钻井分公司，江苏镇江收稿日期：2020年1月21日；录用日期：2020年2月3日；发布日期：2020年2月10日摘要故城县位于河北省东南部，地热资源丰富，为满足供暖和温泉需求，目前已经布置多口地热井。
该区地张茂稳热井以奥陶系灰岩地热储层为主要目的层，探索各目的层段储层发育特征、横向展布规律及含水特性。
地热井多采用三开制结构，通过钻进、下套管封固止水、洗井试水等工序最终成井，其中遇到了：防斜、清水钻进、卡风化壳、增水工艺等到四大技术难题。
关键词地热资源，防斜，三开制，清水钻进，地质卡层，增水工艺Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 故城地质状况及井身结构1.1. 地质特征城区在构造上位于沧县隆起南部武城凸起，武城凸起面积1360 km2，东、西分别以沧东断裂和武城断裂为界[1]，东部为德州凹陷，西部为大营镇凹陷，故城县处在临清坳陷东部的武城凸起北部。
新生代第三纪以后才接受沉积，下伏中生界、古生界地层与华北其它地区类似，基底为太古界地层。
武城凸起高点位置基岩埋深小于1000 m，故城城区基岩埋深2200 m左右，为奥陶系、寒武系地层。
具体：上部为第四系平原组，其下依次为上第三系明化镇组地层、馆陶组、东营组地层，中生界侏罗系，具有良好的热覆盖层，目的层为古生界奥陶系(未穿)。
其中古生界奥陶系地层承压能力小，地层易发生漏失，给施工带来了很大的困难。
1.2. 井身结构针对故城区块地层的结构特点，为了增大完井井眼尺寸，为以后开采地热能创造有利条件，采用三开制井身结构。
一开使用444.5 mm钻头钻至井深500 m左右，下339.7 mm套管，封固上第三系明化镇组欠压实、易分散造浆、易水化膨胀、易阻卡地层；二开使用311.2 mm钻头钻至2800 m左右，下244.5 mm套管，封固上部松软地层；三开使用215.9 mm钻头钻至基岩地热储层，进行裸眼完井，若三开井段为井斜段，则下滤水管[2]。
2. 二开钻井技术措施针对该地层的特点，我们认真调研并按照设计要求，二开井段清水钻进施工是本开次及全井的难点和重点。
二开井段将揭开明化镇组、馆陶组砂岩储层、东营组及侏罗系等，由于二开大井眼、长裸眼、清水钻进，及地层易溶解、易垮塌、易井斜等特点，从而给钻井施工带来了困难，钻进过程中，制定了严格的技术措施：1) 钻具组合尽可能简化，严把钻具入井关，二级以下钻杆杜绝入井。
2) 二开钻进，每钻进1单根划眼一遍，如划眼无阻卡，则接单根继续钻进。
3) 密切注意各参数(扭矩、泵压)和返出岩屑情况的变化，若发现任何变化和异常，立即上提钻具划眼。
4) 该井段一定要保持钻具处于活动状态，特别是出现特殊情况时，一定要大幅度活动钻具，防止粘张茂稳附卡钻。
5) 根据井身结构特点，钻进过程要定期进行短程起下钻，根据实际阻卡情况适当延长短起下间隔时间。
6) 由于地热区块对于储热层的保护，二开井段采用清水钻进，实际钻进过程中，重点要做好对固相含量的控制，主要采取对钻井液密度的控制，充分用好固控设备。
7) 设备是打井的关键，二开前对所有设备进行检查和保养，确保刹车系统、固控系统、供电系统等正常运转。
8) 该地热区块，地层复杂多变，应切实加强地层对比，卡准地层，随时进行冲孔，防止钻入薄弱地层，造成井漏而发生卡钻甚至埋钻风险。
3. 施工重点、难点及解决办法3.1. 二开井段易发生粘卡和井漏二开井段，裸眼井段长达2300 m左右。
该井段同时揭开明化镇组、馆陶组、东营组、侏罗系及奥陶系顶部，存在多套不同的压力系统。
本井段为了稳定地层，钻进过程钻井液比重一般控制在 1.17 g/cm3左右，本井段主要考虑平衡地层压力，抑制地层垮塌。
3.2. 钻井液比重太高导致机械钻速太低由于钻井液采用清水钻进，钻遇过程中的分散，使得比重会高达1.19~1.21 g/cm3，导致机械钻速降低，因此要利用好三级固控设备，进行及时消除有害固相，并及时补加清水[3]。
3.3. 二开双驱钻井和防斜技术由于二开井段较长，且为大井眼，快速钻进和防斜技术尤为重要。
一开固井侯凝结束，即下二开钻井组合进行扫塞和钻进，采用PDC钻头[3] + 197 mm单弯螺杆双驱钻井，以实现快进、打直，并加入随钻测斜MWD，一旦发现井斜超标，随时给予纠正，确保二开的井身质量。
3.4. 二开卡层二开钻遇奥陶系顶部，见灰岩立即停止钻进，若钻进过多进入灰岩薄弱地层，有造成大漏甚至埋钻风险，若钻遇不到灰岩地层，二开就无法对砂泥段进行有效封堵，给后期取水带来风险。
钻遇风化壳要做好几方面，一是钻井液密度在保证携岩稳定井壁情况下，尽可能采取固控设备除去有害固相；二是地质上，要加强岩屑分析，必要时候进行多次冲孔；三是工程上，钻进控制好钻压，以便从钻时上分析；四是通过排量控制泵压，减少井底压力，每次开泵要缓慢，防止激动压力造成地层漏失。
3.5. 钻遇复杂地层二开会钻遇复杂地层，故城区块奥套系灰岩顶部会有夹层，某井二开钻进至2800 m处发现灰岩，随即钻进至2805 m二开终孔，之后进行通井、测井、下套管固井、扫塞等特殊作业。
但三开钻进至2810 m 后灰岩地层开始变成碳质泥岩，且钻进过程中有5层煤层的夹层(煤层厚度累计8 m)及60 m左右灰色细砂岩，继续钻进至2906 m处发现长段灰岩，才确认进入奥陶系目的层。
此时的三开井段就包括了碳质砂泥岩夹煤层井段和取水目的层灰岩段，为了后继取水安全，需对上部易垮塌井段进行封堵。
最终采取的办法是悬挂器加尾管加止水伞进行封堵(图1)。
要加强地质资料收集和邻井资料对比分析，否则会导致工序增多和风险增大。
张茂稳Figure 1. The log result map of this section图1. 该段测井成果图4. 下套管固井和止水工艺对二开长裸眼下244.5套管进行封固，采用的工具组合：套管(筛管) +扶正居中接头+倒扣接头+送放钻杆(图2)。
下套管前认真通井和循环钻井液，确保井底干净，套管下至预定井深，须保证244.5 mm套管与表套有30~40米的重叠段，循环顶通后进行打水泥作业。
常规的是全井段进行封固止水[4]，先进行一次固井，倒扣作业后上提钻具，侯凝24 h进行二次固井，即为防止上部低温水层外窜，需对倒扣接头位置进行挤水泥作业，挤入量可根据地层压力情况，侯凝48 h进行套管试压，试压合格方可进行下步作业[5]。
三开目的层的灰岩相对较稳定，一般直井采取裸眼完井方式(图3)，若是定向井，则考虑筛管或者滤水管完井方式[6]。
5. 洗井和试水工艺5.1. 洗井作业目的层奥陶系的岩性为深色灰岩，该地层裂隙发育，为主要的取水层。
为保证后期正常取暖，须对完成井进行洗井[4]。
洗井时采用光钻杆下钻至井底，使用泥浆泵大排量循环冲洗井筒，然后起钻至800 m，使用空压机进行气举洗井作业，用空压机直接注入高压气体，对产层瞬时减压3~4 MPa，用不断减压继而恢复压力的方式，实现地层吞吐清洗效果，直至流体中悬浮物含量小于1/20,000，达到水清砂净目的[7]。
5.2. 试水工艺成井前最后一个工艺，就是试水作业。
100千瓦大泵通过泵管送放至200 m左右，抽水试验按要求做好大、中、小三个落差，大落差稳定时间不少于50小时，中落差不少于25小时，小落差不少于12小时，水温水量达到要求后方可称为本井成功[8]。