气举反循环施工工艺

气举反循环钻进工艺

气举反循环钻进，是将压缩空气通过气水龙头、经双壁主动钻杆、双壁钻杆的内管与外管之间的环状间隙送到气水混合器后进入内管，这时压气膨胀，液气混合，形成一种密度小于液体密度的液气混合物，由于气体不断进入钻井液，产生气举作用，使得管内的液气混合物同井内的钻井液之间产生压差，从而将气、液、固三相流以较高的速度带出孔外，流经震动筛，排入沉淀池。经过沉淀的钻井液再流回井内，经井底进入钻杆内，补充钻井液消耗的空间，这样不断循环形成了连续钻进的过程。

气举反循环钻进具有排屑能力强、钻进效率高、钻头寿命长、成井质量好、辅助时间少和劳动强度低等优点，所以在地热井钻探施工中采用优势很大。

气举反循环的输水管路，一般均没有断面收缩，排渣条件比较有利，由于钻杆内的冲洗液上升流速与钻杆内外液柱的密度差有关，因此当井深增大后，只要相应增加供气压力和供气量，钻进仍能保持较高的效率。一般钻进深度大的孔以及大直径的孔均采用气举反循环钻进工艺。钻进工作原理如图1所示。

气举反循环钻进工艺特点：

1、沉渣厚度大大减小，提高孔壁质量，优化孔壁结构。

地热井成孔质量，取决于孔壁泥浆和岩屑挂壁程度，气举反循环与常规钻进相比，钻进过程中形成的泥皮较薄，孔底沉渣清除较为彻底，其钻进过程也就是洗井过程，防止了泥浆对孔壁及裂隙的堵塞，

从而大大提高了地热井的成孔质量。

2、清渣速度快，缩短工期。

采用气举反循环法施工时，能提高了劳动生产率，加快设备周转周期，直接缩短了施工工期。

3、清渣速度快，泥浆排放量减少，减少环境污染。

图1 气举反循环钻进工艺工作原理

在我院长期的施工过程中，气举反循环钻进工艺一直得到很好的应用。

2009年在临沂市汤头镇前期打出十几个废井的前提下，我院应用气举反循环施工工艺成功打出一眼高质量地热井，水温52℃，水量480m3/d，本次施工为该地区地热资源的开发利用打开了先河，临

沂市电视台对该项目进行了专门的报道。

2008－2010年我院受山东黄金置业有限公司淄博分公司委托，于淄博市九级塔附近运用气举反循环施工工艺施工地热井三眼，并取得圆满成功。HR1地热井水量经抽水试验确定为1538.64m3/d，水温60℃，水质达到医疗用水标准，H2SiO3、Li、F等的含量达到了矿水浓度，成井井深1800.18m；HR2地热井出水量经抽水试验确定为1008.0m3/d，水温53℃，水质达到医疗用水标准，H2SiO3、Li、F等多种微量元素的含量达到了矿水浓度，成井井深2003.68m；HR3地热井出水量经抽水试验确定为2640m3/d，水温55℃，水质达到医疗用水标准，H2SiO3、Li、F等多种微量元素含量达到矿水浓度，成井井深1804.0m。三口地热井的成功为本区地热资源开发取得突破性进展，打破了一直以来“淄博地区无地热”的思维禁锢。

2010年我院受山东德誉隆基置业发展有限公司委托，于临淄太公湖体育公园施工地热井一眼，并取得成功，水量经两个落程抽水试验确定为1344.0m3/d,水温34℃，水质达到医疗用水标准，成井井深1314.0m。该区地热资源利用一直处于空白状态，本次地热井施工成功尚属首次。