地热井成井的基本知识.87页PPT
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地热井供暖培训课件
技术发展趋势 行业政策影响 市场需求变化 综合发展预测
分析当前地热井供暖系统技术的发展趋势，如智能化、高效化 等。
预测未来行业政策对地热井供暖系统发展的影响，如环保政策 、能源政策等。
分析未来市场需求的变化趋势，如消费者对供暖质量、环保性 能的需求变化等。
结合技术发展趋势、行业政策影响和市场需求变化，对地热井 供暖系统的未来发展趋势进行综合预测。
政策支持力度介绍
国家层面政策
介绍国家对于地热井供暖项目的 相关政策，如补贴、税收减免等
。
地方层面政策
介绍地方政府对于地热井供暖项 目的具体支持措施，如土地、融
资等。
行业组织支持
介绍相关行业组织对于地热井供 暖项目的支持和服务，如技术指
导、市场推广等。
成功案例分享
成功案例一
介绍某个成功实施地热井供暖项目的案例，包括项目背景、实施 过程、运营效果等。
地热资源的形成
地热资源的分类
根据地热资源的温度、用途和开采方 式等不同，可以将其分为高温地热资 源、中温地热资源和低温地热资源等 。
地热资源的形成与地球内部的构造和 运动密切相关，地球内部的岩浆活动 、构造运动等都会产生大量的热能。
地热井供暖原理
地热井供暖系统组成
01
地热井供暖系统主要由地热井、地热热泵、供暖管网和用户端
系统布局与管网规划
系统布局
管网规划
根据地热井位置、建筑物分布和供暖需求 ，合理规划系统布局，缩短管道长度，降 低能耗。
设计合理的管网结构，实现供暖水的均匀 分配和循环流动，避免出现死角和短路现 象。
管道敷设方式
管道连接方式
根据现场条件和施。
采用可靠的管道连接方式，如焊接、法兰连 接等，确保管道连接牢固无泄漏。
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。
地热能发电ppt课件
• 地热电站对环境的影响 开采地热过程中 会向外排放少量的CO2 、CH4 、 H2S 等, 但比火电要少得多。废水中含有硼、砷等 有害 元素.大量采水也对地层稳定有影响. 通过回灌可以减轻。
地热电站尾水的综合利用 地热电站 发电后排出的尾水，温度都在60-70 度左右或更高，还有一定的利用价值。 可以作为生活热水，也可以与冷水混 合后灌溉农田。还可以提取有用的化 学元素。
地热能的来源？？？
1、地热能来源于地球物质中的放 射性元素衰变在衰便过程中不断释 放热能，这些元素有铀 238、铀 235、钍232和钾40等。
2、地热能是地球生成时炽热的火 球留下的。
3、地球上的天然裂变堆
•1972年法国科学家在加蓬发现了天然裂变堆。证 据：当地铀-235的含量竟只占铀的0.29%,远低于 天然油矿中铀-235的丰度，71%,而且矿石周围还 有稳定的裂变产物钕、钐、镉等。
• 这些热能随地球内部的剧烈运动，通过火 山爆发、地震和温泉的形式释放出来。
地壳中地热能的分布从上到下可分 为 3 个 带 ， 变 温 带 (15m) ， 常 温 带 (20m)和增温带。
①变温带受太阳辐射和季节影响大；
②常温带温度几乎保持恒定；
③增温带的温度随深度增加而增加， 地表15km内的增温带温度梯度一 般为15-33℃/km.热能来此于地球 内 部 。 80℃ 地 下 热 水 大 致 在 地 下 2000-2500米左右。
• 除1号机组外其余均采用两级扩容法发电, 汽轮机全部采用凝汽式,冷却水直接取自藏 布曲河。
•羊八井目前共有40多眼地热井,根据地质测 评,其发展潜力为28～32MW。 与羊八井相 近的地热源还有羊易乡地热田和拉多岗地热 田。
地热研究进展
• 干热岩发电 在地壳深处干热岩区人工制 造裂缝系统,然后将地表水注入地下取出 热能进行发电。
地热电站尾水的综合利用 地热电站 发电后排出的尾水，温度都在60-70 度左右或更高，还有一定的利用价值。 可以作为生活热水，也可以与冷水混 合后灌溉农田。还可以提取有用的化 学元素。
地热能的来源？？？
1、地热能来源于地球物质中的放 射性元素衰变在衰便过程中不断释 放热能，这些元素有铀 238、铀 235、钍232和钾40等。
2、地热能是地球生成时炽热的火 球留下的。
3、地球上的天然裂变堆
•1972年法国科学家在加蓬发现了天然裂变堆。证 据：当地铀-235的含量竟只占铀的0.29%,远低于 天然油矿中铀-235的丰度，71%,而且矿石周围还 有稳定的裂变产物钕、钐、镉等。
• 这些热能随地球内部的剧烈运动，通过火 山爆发、地震和温泉的形式释放出来。
地壳中地热能的分布从上到下可分 为 3 个 带 ， 变 温 带 (15m) ， 常 温 带 (20m)和增温带。
①变温带受太阳辐射和季节影响大；
②常温带温度几乎保持恒定；
③增温带的温度随深度增加而增加， 地表15km内的增温带温度梯度一 般为15-33℃/km.热能来此于地球 内 部 。 80℃ 地 下 热 水 大 致 在 地 下 2000-2500米左右。
• 除1号机组外其余均采用两级扩容法发电, 汽轮机全部采用凝汽式,冷却水直接取自藏 布曲河。
•羊八井目前共有40多眼地热井,根据地质测 评,其发展潜力为28～32MW。 与羊八井相 近的地热源还有羊易乡地热田和拉多岗地热 田。
地热研究进展
• 干热岩发电 在地壳深处干热岩区人工制 造裂缝系统,然后将地表水注入地下取出 热能进行发电。
地热学--课件
3.温泉、地热的热损耗 4.地震
三、地球热平衡
地球的总散热量略大于地球内部的总 生热量，基本处于热平衡状态。
第四节 地壳的内热及属性
一、地表热场（大地热流密度）
1. 定义：地球表面能直接量测到的热流场， 是地球内热在地表最为直观的显示。
dT q k dz
2. 热流测量:
k --实验室测得；
2.热量：
Q W
3.热流量：表示单位时间内通过地球表面流出的热量
Q/t
4.热流密度：表示单位时间内通过地球表面单位面积
流出的热量
q ( / A)n
岩石热物理性质
1.热导率（ｋ） ：表示传热物质的属性
q kgradT
2.比热容（C）：单位质量的物质温度升高一度所吸收
• 从技术经济角度，目前地热资源勘查的深 度可达到地表以下5000m，其中2000m以 浅为经济型地热资源，2000m至5000m为 亚经济型地热资源。 • 总体上我国是以中低温地热资源为主。资 源总量为；可供高温发电的约5800MW以 上，可供中低温直接利用的约2000亿吨标 煤当量以上。
二、大地构造背景
中温
90≤t＜150
热水
60≤t＜90
采暖、工艺流程
温热水
40≤t＜60
医疗、洗浴、温室
温水
25≤t＜40
农业灌溉、养殖、土壤加工
地热资源规模分类
高温地热田
中、低温地热田
电能（兆 瓦）
能利用年限 计算年限
电能（兆瓦）
能利用年限 计算年限
大型
＞50
30
＞50
100
中型
10-50
30
10-50
100
三、地球热平衡
地球的总散热量略大于地球内部的总 生热量，基本处于热平衡状态。
第四节 地壳的内热及属性
一、地表热场（大地热流密度）
1. 定义：地球表面能直接量测到的热流场， 是地球内热在地表最为直观的显示。
dT q k dz
2. 热流测量:
k --实验室测得；
2.热量：
Q W
3.热流量：表示单位时间内通过地球表面流出的热量
Q/t
4.热流密度：表示单位时间内通过地球表面单位面积
流出的热量
q ( / A)n
岩石热物理性质
1.热导率（ｋ） ：表示传热物质的属性
q kgradT
2.比热容（C）：单位质量的物质温度升高一度所吸收
• 从技术经济角度，目前地热资源勘查的深 度可达到地表以下5000m，其中2000m以 浅为经济型地热资源，2000m至5000m为 亚经济型地热资源。 • 总体上我国是以中低温地热资源为主。资 源总量为；可供高温发电的约5800MW以 上，可供中低温直接利用的约2000亿吨标 煤当量以上。
二、大地构造背景
中温
90≤t＜150
热水
60≤t＜90
采暖、工艺流程
温热水
40≤t＜60
医疗、洗浴、温室
温水
25≤t＜40
农业灌溉、养殖、土壤加工
地热资源规模分类
高温地热田
中、低温地热田
电能（兆 瓦）
能利用年限 计算年限
电能（兆瓦）
能利用年限 计算年限
大型
＞50
30
＞50
100
中型
10-50
30
10-50
100
完井的工程地质基础PPT课件
5）洞隙型油藏
• 溶洞、孔洞、孔隙和裂缝既是储油空间，又是渗流通道。 • 储油层均属可溶性盐类沉积层，基本上没有原生孔隙，只有次生孔隙。
26
第26页/共37页
四、 油气藏分类
2. 油藏按几何形态分类： 1）块状油藏
油层有效厚度大（大于10m) ，有气顶、底水， 统一水动力系统和良好连通性，底水有补给能力。
2. 渗透率——岩石允许流体通过能力的大小
• 绝对渗透率、相对渗透率、有效渗透率 • 影响孔隙度的地质因素也影响孔隙系统绝对渗透
率 • 渗透率同孔隙度、粒径、分选、排列方式关系密
切 • 国外： 0.01µm2为孔隙型油层高渗和低渗区分标
准 0.1µm2 为裂缝型油层高渗2和0 低渗区分
第20页/共37页
三、储层流体
储层流体充填于岩石孔隙，油、气、水三大类。
1. 原油
• 原油是由各种烃与少量杂质组成的液态可燃矿物， 原油的重要物理性质包括密度、粘度、凝固点等。
• 我国按粘度将原油划为常规油和稠油两大类： 油层温度下脱气原油粘度小50mPa·S常规油， 油层温度下脱气原油粘度大于50mPa·S 稠油。
➢地应力：岩层产生一种反抗变形的力，这种内部
产生的并作用在地壳单位面积上的力，称为地应
力。
29
第29页/共37页
五、地应力的概念与确定
➢假设油田地层处于三轴地应力作用，其三个主 方向的主应力为最大水平主应力、最小水平地 应力和垂向应力。
➢来源：1. 岩体自重
2. 构造应力
3. 温度升高产生附加应力
7
第7页/共37页
一、 储层岩性特征
根据储集空间孔隙与裂缝搭配，四类储层： 1） 裂缝—孔隙型 2） 裂缝—洞穴型 3） 孔隙型 4） 裂缝型
• 溶洞、孔洞、孔隙和裂缝既是储油空间，又是渗流通道。 • 储油层均属可溶性盐类沉积层，基本上没有原生孔隙，只有次生孔隙。
26
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四、 油气藏分类
2. 油藏按几何形态分类： 1）块状油藏
油层有效厚度大（大于10m) ，有气顶、底水， 统一水动力系统和良好连通性，底水有补给能力。
2. 渗透率——岩石允许流体通过能力的大小
• 绝对渗透率、相对渗透率、有效渗透率 • 影响孔隙度的地质因素也影响孔隙系统绝对渗透
率 • 渗透率同孔隙度、粒径、分选、排列方式关系密
切 • 国外： 0.01µm2为孔隙型油层高渗和低渗区分标
准 0.1µm2 为裂缝型油层高渗2和0 低渗区分
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三、储层流体
储层流体充填于岩石孔隙，油、气、水三大类。
1. 原油
• 原油是由各种烃与少量杂质组成的液态可燃矿物， 原油的重要物理性质包括密度、粘度、凝固点等。
• 我国按粘度将原油划为常规油和稠油两大类： 油层温度下脱气原油粘度小50mPa·S常规油， 油层温度下脱气原油粘度大于50mPa·S 稠油。
➢地应力：岩层产生一种反抗变形的力，这种内部
产生的并作用在地壳单位面积上的力，称为地应
力。
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五、地应力的概念与确定
➢假设油田地层处于三轴地应力作用，其三个主 方向的主应力为最大水平主应力、最小水平地 应力和垂向应力。
➢来源：1. 岩体自重
2. 构造应力
3. 温度升高产生附加应力
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一、 储层岩性特征
根据储集空间孔隙与裂缝搭配，四类储层： 1） 裂缝—孔隙型 2） 裂缝—洞穴型 3） 孔隙型 4） 裂缝型
成井工艺PPT
四、过滤器基本尺寸的确定和计算
过滤器基本尺寸有：滤水孔大小，孔隙否合理，将影响过滤器工作性能、水井
的水质与水量等。
1．滤水孔尺寸的确定 滤水孔尺寸的大小必须与含水层
粒度相适应，合理的滤水孔尺寸确定
原则是允许含水层中50～70%的细砂 粒通过，使含水层井壁的剩余粗颗粒 形式“圆形拱”。
（3）最大限度的耐腐蚀能力和不因滤水管被腐蚀而影响
水质的卫生要求。
（4）具有良好的滤水挡砂能力，滤水孔不易被地层中的 物质堵塞。 （5）具有安装方便、成本低廉以及取材容易等。
一、过滤器的类型和结构
目前，常用的过滤器按其结构可分为四种类型：
（1）骨架式过滤器 （2）缠丝过滤器 （3）网状过滤器 （4）砾石过滤器 过滤器类型的选择主要是根据含水层颗粒大小和岩 石的性质。
滤水管
滤水管是水井井管的一部分，当钻进成孔达到设计要
求时，为了将井内地下水抽取至地表，必须首先在钻孔内下 入井管。
梯形丝滤水管
桥式滤水管
设计与选择滤水管时，应满足它的基本要求。对滤水
管的要求，可概括为以下5点： （1）具有最大的进水面积，以减少地下水经过它时的 阻力。滤水管阻力越小，地下水在这里的流速变化越小， 发生结垢的可能性越小，从而可以延长滤水管使用的年限。 （2）具有足够大的机械强度，能满足安装井管时的负 荷和抵抗地层的压力。
下管的基本 步骤
下管基本方 法
了解：适用范围，基本步 骤及工具、材料
第三节 填砾
将选好的砾料投入过滤器与井壁之间的环状间隙中，这 一工序称为填砾。
填砾的目的是在滤水管与井壁之间形成人工过滤层。此
人工过滤层可以增大滤水管四周的孔隙率和透水性，减小进 水时的水头损失，以增加单井出水量。同时，可以起滤水挡 砂作用，以防止含水层中的细小砂粒涌进滤水管内。因此， 可以延长水井的使用寿命。
地热能课件
• 地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机 械能，然后再把机械能转变为电能的过程。
• 要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下 的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用 的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水。
• 按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同， 可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热 水型地热发电两大类。
• 如果把地球上贮存的全部煤炭燃烧时所放出的 热量作为标准来计算、那么，石油的贮存量约 为煤炭的3％，目前可利用的核燃料的贮存量约 为煤炭的15％，而地热能的总贮存量则为煤炭 的1.7亿倍。
2、地球的内部构造是怎样的？
• 根据现在的认识，地球的构成是这样的： 地球是一个巨大的实心椭球体，表面积约为 5.1×108km2，体积约为1.08×1012km3，赤 道半径为6378km， 极半径为6357km。
地热供暖
将地热能直接用于采暖、供热和供热水 是仅次于地热发电的地热利用方式。我国利 用地热供暖和供热水发展也非常迅速，在京 津地区已成为地热利用中最普遍的方式。
地热务农
地热在农业中的应用范围十分广阔。如利用 温度适宜的地热水灌溉农田，可使农作物早熟增 产；利用地热水养鱼，在28℃水温下可加速鱼的 育肥，提高鱼的出产率；利用地热建造温室，育 秧、种菜和养花；利用地热给沼气池加温，提高 沼气的产量 等。
机。 2．所流出的热水含有很高的矿物质。 3．一些有毒气体会随着热气，而喷入空气中，
造成空气污染。
2、地热直接利用
地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房，已有 悠久的历史。至今，天然温泉与人工开采的地 下热水仍被人类广泛使用。据联合国统计，世 界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国 的地热水直接利用居世界首位，其次是日本。
地源热泵地质知识培训讲义-PPT文档资料
侏罗系﹙J﹚ 岩性主要为安山岩、凝灰岩与 沉积碎屑岩，揭露的最大视厚 度达2208m
白垩系（K） 只有下白垩系，岩性主要为砾 岩、泥岩与岩屑砂岩，夹凝灰 质砂岩，主要分布在北京迭断 陷内，揭露的视厚度达 1755m
地质图
地质构造
北京地区大地构 造位置处于中朝 准地台燕山台褶 带中段以及华北 断拗的西北隅。
地层自冲积扇的 顶部到下游，地 层颗粒由粗变细， 由单一层变为多 层结构，富水性 降低，水井单位 降深的出水量减 少。
密云水库往南东向水文地质剖面
中上元古界 (1)长城系(Ch) 常州沟组(Chc)石英砂 岩 串岭沟组(Chch)页岩 团山子组(Cht)白云质 灰岩和白云岩 大红峪组(Chd)砂岩 高于庄组(Chg)白云岩
地层
• •
•
•
中上元古界（续）： 蓟县系﹙Jx﹚ 杨庄组﹙Jxy﹚：紫红色含粉 砂泥晶白云岩 雾迷山组﹙Jxw﹚：该组厚度 大，分布范围最广。其岩性为 硅质白云岩、燧石条带白云岩、 藻团白云岩、纹层状泥晶白云 岩及砂屑白云岩。区内沉积厚 度2000-3500m 洪水庄组﹙Jxh﹚：岩性为灰、 灰黑色页岩，夹黄绿色粉砂质 页岩，沉积厚度较薄，区内揭 露的视厚度一般为60-90 m， 最大可达147m 铁岭组﹙Jxt﹚：岩性主要为 灰质白云岩、白云岩与泥晶白 云岩，沉积厚度一般小于 400m
青白口系﹙Qn） 下马岭组﹙Qnx﹚：岩性为深 灰色页岩、黑色碳质页岩夹粉砂 质页岩，沉积厚度200-500m， 平原地区揭露的最大视厚度达 687m 龙山组﹙Qnl﹚：岩性为页岩、 中粗粒石英砂岩夹砾岩与海绿石 砂岩，沉积厚度多在100m左 右，区内揭露的最大视厚度达 316m 景儿峪组﹙Qnj﹚：岩性为紫红、 黄绿色泥灰岩与泥晶灰岩，沉积 厚度变化较大，一般小于 150m，区内揭露的最大视厚 度为256m
钻井培训教材(精品PPT)
第二十页，共一百七十三页。
• 三〕、滤失量和泥饼质量与钻井工作的关系 • 钻井液滤失量过大，泥饼厚而虚，会引起一系列
问题。 • 1、易造成地层孔隙堵塞而损害油气(yóuqì)层，滤液
大量进入油气(yóuqì)层，会引起油气(yóuqì)层的滲透 率等物性变化，损害油气(yóuqì)层，降低产能。 • 2、泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高。
第十二页，共一百七十三页。
• 3、 放射性测井 • 是根据岩石和井内介质的核物理性质研
究钻井剖面，寻找有用矿藏(kuàngcáng)及研究 油井工程质量的地球物理测井方法。其可 分为探测伽马射线和探测中子的方法。 • 4、其它测井方法 • ⑴井温测井 • ⑵地层倾角测井 •
第十三页，共一百七十三页。
• 3、易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼。
• 4、在高滲透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡， 甚至发生压差卡钻。
第二十一页，共一百七十三页。
• 5、电测不顺利，并且由于钻井液滤液进 入地层较深，水侵半径增大，假设超过测 井仪器所测及的范围，其结果是电测解释 不准确而易漏掉油气层。
• 6、对松软地层，易泡垮易塌地层，会形 成不规那么的井眼，引起(yǐnqǐ)井漏等。
速慢； • ⑵净化不良〔固控设备不易(bù yì)充分发挥
效力〕，易引起井下复杂情况； • ⑶易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、
喷、漏和井塌等事故； • ⑷脱气较难，影响气测并易造成气侵。
第十九页，共一百七十三页。
• 2、粘度和切力过低也不利于钻井，如： • ⑴洗井不良，井眼净化(jìnghuà)效果差； • ⑵冲刷井壁加剧，引起井塌等井下事故； • ⑶岩屑过细影响录井。
第二章 钻井液根底(gēndǐ)知识
• 三〕、滤失量和泥饼质量与钻井工作的关系 • 钻井液滤失量过大，泥饼厚而虚，会引起一系列
问题。 • 1、易造成地层孔隙堵塞而损害油气(yóuqì)层，滤液
大量进入油气(yóuqì)层，会引起油气(yóuqì)层的滲透 率等物性变化，损害油气(yóuqì)层，降低产能。 • 2、泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高。
第十二页，共一百七十三页。
• 3、 放射性测井 • 是根据岩石和井内介质的核物理性质研
究钻井剖面，寻找有用矿藏(kuàngcáng)及研究 油井工程质量的地球物理测井方法。其可 分为探测伽马射线和探测中子的方法。 • 4、其它测井方法 • ⑴井温测井 • ⑵地层倾角测井 •
第十三页，共一百七十三页。
• 3、易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼。
• 4、在高滲透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡， 甚至发生压差卡钻。
第二十一页，共一百七十三页。
• 5、电测不顺利，并且由于钻井液滤液进 入地层较深，水侵半径增大，假设超过测 井仪器所测及的范围，其结果是电测解释 不准确而易漏掉油气层。
• 6、对松软地层，易泡垮易塌地层，会形 成不规那么的井眼，引起(yǐnqǐ)井漏等。
速慢； • ⑵净化不良〔固控设备不易(bù yì)充分发挥
效力〕，易引起井下复杂情况； • ⑶易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、
喷、漏和井塌等事故； • ⑷脱气较难，影响气测并易造成气侵。
第十九页，共一百七十三页。
• 2、粘度和切力过低也不利于钻井，如： • ⑴洗井不良，井眼净化(jìnghuà)效果差； • ⑵冲刷井壁加剧，引起井塌等井下事故； • ⑶岩屑过细影响录井。
第二章 钻井液根底(gēndǐ)知识
地热井成井的基本知识.
用于浅部探井的立轴式取心钻机
用于浅部探井的立轴式取心钻机
• 立轴式取心钻机主要用于金属、非金属、煤炭等固体矿产的勘 探和浅部的水文地质、工程地质勘察。也有用于地热资源勘察 的。 • 其优点是全部取芯，对地下情况的观察比较直观。但地热井的 深度一般较大，对成井所要求的井径也比较大，而立轴式取心 钻机由于动力小、泥浆泵的排量小，一般难以满足地热勘察的 要求。尽管有的取心钻机也可打千米深甚至更深的钻井，但基 本上都依靠扩孔，且需多次换径，使井身结构很复杂。因此， 专业的地热勘察施工队伍普遍采用石油钻机或水源钻机。打同 样井深的水源钻机与石油钻机相比，其动力、泥浆泵的排量等 要小一些，相对轻便，成本较低，相应的安全余量也低一些。
主要内容
• 一、地热钻井的类型 • 二、地热钻井工作的基础知识 • 三、常用的地质录井方法 • 四、热储层段的判别 • 五、地热井的成井（完井）方法 • 六、洗井和抽水试验
地热钻井的类型
地热钻井主要有四种类型： 一、地质探井：主要用于了解勘探区有关地层剖面结构、厚度，埋藏 深度，以及断裂构造等情况。多用于基本地质情况不明，勘探风险很大 的地区。通常采用井径较小的取心钻进，但最好也能进行简单的抽水试 验。 二、探采结合井：通过地球物理勘探、资料收集和综合分析，认为勘 探区具有地下热储的形成条件，但还有某些重要资料有待查明，多布置 钻采结合井。是目前我省地热勘察中最多采用的一种钻井类型。井径要 求较大，表层套管部分，应满足下放潜水泵对泵室的要求。根据所存在 的地质问题，可分段取少量岩心。 三、开采井（生产井）：当一个地区已发现了地热田，并且控制了其 范围，在地热田范围内按照合理的井距，以开采地热资源为目的的钻井。 由于热储层的位置等都比较明确，因此，对录井工作的要求低，不需要 取心。 四、回灌井（注水井）：随着地热田的开发，产水层的水位会逐渐下 降。如果水位严重下降，则会对地热田的开发带来威胁，特别是热储层 为封存水或开采量明显大于自然补给量的地热田。因此，需要打注水井 将水回灌到热储层中，以保持热储层的能量和水位，使地热田能够长期 稳产。
石油钻井工程基础知识课件ppt
2021/3/10
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⑴ 井深计算
井 深＝钻具总长+方入
钻具总长＝钻头长度+接头长度+钻铤长 度+钻杆长度
⑵ 方入的计算
到底方入＝井深-钻具总长
整米方入＝新钻杆到底方入+前一根单根 打完时的井深与其紧邻的整米井深之差 值
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⑶ 记录方法
就是将钻时、接单根、停钻、停泵、 变泵等一些情况详细记录在钻时记录表 上。钻时的变化能反映地层的坚硬或松 散程度。根据钻时的大小可以粗略地判 断岩性和进行地层对比。根据钻时记录 绘制钻时曲线，并结和有关地质资料， 对地层、岩性、含油气等情况进行综合 分析。
⑶砾岩层。在砾岩层中钻进易发生跳钻、蹩钻和 井壁垮塌。
⑷在当地层软硬交错时，易发生井斜，地层倾角 较大者也易发生井斜。
⑸当岩层中含有可溶性盐类，即钻到石膏层、 盐岩层时，要注意对钻井液性能的影响。
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二、钻井中地质录井工作
1、钻时录井
概念：是通过计时器把实钻一个规定 的单位进尺的时间反映并记录下来的过 程，一般用“分／米”表示。
⑸岩石的可钻性：是指在一定条件下，钻进岩石 的难易程度。也可理解为钻进过程中岩石抗破 碎强度的大小。
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2、岩石性质对钻井的影响
其影响主要表现在：影响钻进速度与钻头 进尺：使钻进过程中出现井漏、井喷、 卡钻等复杂情况：钻井液受到污染，性 能变坏，井径不规则，进而影响到测井、 固井等。
• 4、固相含量高，钻井液的流变性难以控 制，且流阻大，功耗多，钻井效率低。
• 5、含砂量大，易造成钻头、钻具等机械 设备的磨损。
• 6、在固相含量高时，钻井液受外界影响 大且敏感（如对温度、各种污染物等的 影响变大）。
地热井施工设计知识讲解
地热井施工设计2. 地质施工设计2．1 基本数据1.地热开采井井号： JNR-11设计井深： 2000m目的层：中元古界蓟县系雾迷山组地热井坐标：X：20533912，Y：43140842. 地热回灌井井号： JN-11B设计井深： 2100m目的层：中元古界蓟县系雾迷山组地热井坐标：X：20534925，Y：4314236地理位置：位于JNR-11井东侧，井口相距1.06km。
2．2 地热地质条件2．2．1 地质构造条件设计对井位于万家码头地热田Ⅳ级构造单元小韩庄凸起之北部。
小韩庄凸起在平面上呈北北东（NNE）向展布，在空间上为一个南高北低的断块状侵蚀剥蚀孤山，东部、南部陡峭，北部、西部平缓。
凸起最高部位在万家码头一带，隐伏深度在900m左右。
区域上对小韩庄凸起空间展布影响较大的断裂有东、西部北北东（NNE）向的沧东断裂和白塘口东断裂，南、北部近东西（EW）向的海河断裂和增福台断裂。
在小韩庄凸起内部，发育有北北东向和北西西向的咸水沽断裂、小营盘断裂、独流碱河断裂，这些次级断裂相互作用，将小韩庄凸起分割成两个次级凸起和次级凹陷，即王稳庄次凸起，双河桥次凸起，咸水沽次凹陷和北闸口次凹陷，北闸口次凹陷基岩顶板埋深1400～1500m，具有良好的热流背景（见图2-1）。
对北闸口次凹陷地热地质影响最大的是东部北北东（NNE）向的沧东断裂和北北东（NNE）向的小营盘断裂等次级断裂，这些构造，对局部地层分布、水热均衡有一定的影响。
1、沧东断裂地震测深证明，该断裂是一条切穿地壳硅铝层的深大断裂，是印支－燕山旋回的产物，由于多次活动，断裂呈现多条带分布，断裂的总体走向为北东向，断面向南东倾斜，倾角为50－700。
据大地电磁测深反应，在断裂带西侧古生界顶板埋深为1000～2000m，东侧为3000～3500m，断裂东盘发育古近系，西盘缺失该地层。
该断裂在新生界的结构面上表现形式各样，可分为勺形、椅形、阶形、坎形四种，控制着中新生代盆地的发展，是同沉积的生长断层，并成为沧县隆起与黄骅坳陷的分界。
内黄县地热井施工成井工艺
内黄县地热井施工成井工艺摘要：关键词：地热井；成井工艺；下管；止水；固井内黄县水木兰亭地热井，设计井深1800m，总投资200万元，其目的是为开发利用地层中的热能，为当地居民提供供暖服务。
钻井施工于2018年5月23日开钻，2018年6月30日成井，施工周期为39天，该地热井实际钻孔深度为1760m，下管深度1760m，取水段1150-1760m，水温53℃，水量60m3/h。
该地热井是目前内黄县成井最深，温度最高的地热井，该井的建成，不仅取得了良好的经济效益和社会效益，同时在地热井施工成井工艺方面，取得了一些成功的经验。
1 地热井地质概况根据岩屑录井及测井曲线综合分析，地热井穿见的地层由新到老依次是第四系、新近系、三叠系。
第四系厚度约为435m，岩性上部为浅黄色、浅灰、灰黄色砂质粘土、粘土夹粉砂、细砂。
下部为浅灰色、棕黄色、灰绿色砂质粘土、粉砂与细砂互层，结构较致密并含钙质。
新近系明化镇组厚度约为845m，地层岩性以土黄色、棕黄色、棕红色、砂质泥岩和灰白色、浅灰色砂岩为主，局部夹灰绿色泥岩及钙质团块；下段地层岩性为棕黄、浅棕色粘土岩、砂质粘土岩与浅棕色粉砂岩互层。
新近系馆陶组厚度约为420m，地层岩性上部为紫红色泥岩、灰绿色砂质泥岩与灰白色、浅灰色粉砂岩互层，下部以紫红色泥岩、砂质泥岩、灰白色含砾粉砂岩为主，夹灰绿色薄层粉砂岩、含砾粗砂岩等。
三叠系揭露厚度为63m，地层岩性上部为紫红色泥岩、灰绿色砂质泥岩与灰白色、浅灰色砂岩呈互层出现，中部为紫红色泥岩、砂质泥岩、灰白色含砾粉砂岩为主，夹灰绿色薄层粉砂岩、含砾粗砂岩等。
2 井身结构0~405m，钻孔口径为480mm；405~1760m钻孔口径为245mm。
一开下入Φ339.7mm×9.65mm石油套管；二开下入Φ177.8mm×8.05mm石油套管，其中含水层段下入Φ177.8mm×8.05mm铜网缠丝型技术套管，滤水管长226m，铜网间距为0.6mm，孔隙率为16%，精神结构见图1，施工设备见表1。
7、地热井钻进
云南国土资源职业学院
课外作业
1、地热田分为哪三种？各有什么特点？ 2、地热井钻进的井口装置与空气钻进的井口 装置有什么区别?
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图8－6
内平对接接头
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图8－7
井口防喷装置
1一主动钻杆， 2一平台， 3一主动钻扦密封器， 4一循环回路， 5一液压防喷器， 6一钻扦压头， 7一密封压头， 8一泥浆注入管路， 9一阻塞管路， 10一防喷排放管路 云南国土资能力：地热钻探是大口径钻探，所钻岩石多为 坚硬、破碎、高温的岩石。钻头压力和回转力矩是钻探设备 首先要考虑的因素。所以卷扬机应有足够提升能力。 配大排量的泥浆泵：地热钻井循环泥浆，接触到高温地 层后，立刻加热到沸点，有涌喷的危险，且高温对钻头的影 响也很大，泥浆本身性质也起变化，以致井壁发生坍塌等。 为能较安全地控制井内温度，必须配有泥浆冷却装置的大排 量泥浆泵。 有防喷装置：为保证钻探过程中，由于井内状态急剧变 化而产生的热水或热汽涌喷，需耐热防喷设备。
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套 套 管 管
接 头
管
图8—5
套管磨蚀示意图
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四、其他特点 钻进方法：直井，首先采用泥浆开钻，下完表层套管后， 改为空气钻进以提高效率，深部硬岩采用潜孔锤或使用金刚 石金面钻头钻进。斜井则利用“戴纳钻”钻进。 钻头：在硬岩层中使用全面钻头(镶嵌金刚石的) ；而在 软岩中使用牙轮钻头。 钻杆：使用热膨胀系数较小的合金钻杆，以免引起丝扣 因受温度影响而脱扣。 套管：为了避免高速蒸汽在套管内形成湍流，减少管子 内的局部磨损，将套管的连接改为内平式接头，如图8－6所 示。
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图8－8
地热回转钻机
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课外作业
1、地热田分为哪三种？各有什么特点？ 2、地热井钻进的井口装置与空气钻进的井口 装置有什么区别?
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图8－6
内平对接接头
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图8－7
井口防喷装置
1一主动钻杆， 2一平台， 3一主动钻扦密封器， 4一循环回路， 5一液压防喷器， 6一钻扦压头， 7一密封压头， 8一泥浆注入管路， 9一阻塞管路， 10一防喷排放管路 云南国土资能力：地热钻探是大口径钻探，所钻岩石多为 坚硬、破碎、高温的岩石。钻头压力和回转力矩是钻探设备 首先要考虑的因素。所以卷扬机应有足够提升能力。 配大排量的泥浆泵：地热钻井循环泥浆，接触到高温地 层后，立刻加热到沸点，有涌喷的危险，且高温对钻头的影 响也很大，泥浆本身性质也起变化，以致井壁发生坍塌等。 为能较安全地控制井内温度，必须配有泥浆冷却装置的大排 量泥浆泵。 有防喷装置：为保证钻探过程中，由于井内状态急剧变 化而产生的热水或热汽涌喷，需耐热防喷设备。
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套 套 管 管
接 头
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图8—5
套管磨蚀示意图
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四、其他特点 钻进方法：直井，首先采用泥浆开钻，下完表层套管后， 改为空气钻进以提高效率，深部硬岩采用潜孔锤或使用金刚 石金面钻头钻进。斜井则利用“戴纳钻”钻进。 钻头：在硬岩层中使用全面钻头(镶嵌金刚石的) ；而在 软岩中使用牙轮钻头。 钻杆：使用热膨胀系数较小的合金钻杆，以免引起丝扣 因受温度影响而脱扣。 套管：为了避免高速蒸汽在套管内形成湍流，减少管子 内的局部磨损，将套管的连接改为内平式接头，如图8－6所 示。
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图8－8
地热回转钻机
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