地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析
如何使用测绘技术进行地热能资源勘探与开发
如何使用测绘技术进行地热能资源勘探与开发地热能是一种源源不断的可再生能源,具有潜力巨大的开发价值。
然而,在地热能资源的勘探和开发过程中,充分利用测绘技术可以发挥关键作用。
本文将探讨如何使用测绘技术进行地热能资源的勘探与开发。
1. 地热能资源的重要性地热能是指地球内部储存的热能,主要来自地球内部的热核反应、地壳活动、地下水循环等。
地热能资源具有稳定、高效、可再生的特点,不受季节和气候条件的限制。
在能源紧缺和环境问题日益凸显的当下,地热能作为一种清洁而丰富的能源,具有巨大的发展潜力。
2. 地热能资源的勘探地热能资源的勘探是指通过一系列的方法和技术,寻找地球内部的热能储量和分布情况。
测绘技术在地热能资源的勘探中起到了至关重要的作用。
其中,地热能资源地质特征的测量是测绘技术在地热能资源勘探中的基础工作。
测绘技术可以通过使用遥感卫星、航空遥感、激光测距、重力测量等技术手段,获取地表和地下的各种地质特征数据。
这些数据的采集和处理可以为地热能资源的勘探提供准确的地质背景信息,并为进一步的地热能资源储量评估提供基础数据。
3. 岩石热物性参数的测定地热能资源的勘探还需要测定岩石热物性参数,如导热系数、热容量等。
这些参数是评估地热能储层是否适合开发利用的重要依据。
测绘技术可以通过地面热梯度测量、热深度测量等手段,获取岩石的热物性参数。
同时,还可以通过地震测深、地电测深等技术手段,获取岩石的物理参数,为地热能资源的勘探和开发提供支持。
4. 温度场的建立与模拟在地热能资源勘探和开发中,建立温度场模型是至关重要的。
测绘技术可以通过建立三维地质模型和地温场模型,对热储层的储量和热能分布进行数值模拟和预测。
通过温度场模拟可以评估地热能资源的储量和分布情况,有效指导地热能开发和利用的决策与规划。
5. 地热能开发与利用地热能的开发与利用是将地热能资源转化为实际供热或发电的过程。
测绘技术在地热能开发与利用中发挥着重要作用。
测绘技术可以通过建立地下水流模型和渗流模拟,研究地下水与热能的相互作用,评估地热能开采对地下水资源的影响。
地热勘查实施方案
地热勘查实施方案随着经济发展和人类对能源的需求增加,地热能作为一种可再生能源越来越受到人们的关注。
确定合适的勘查实施方案可以大幅度提高勘查效率和准确度。
一、地热资源分类地球的地热能从中心到地表,可以分为三种类型。
第一种是热核心,它是由地球的内部热源和引起地心动力学的热效应共同作用形成的。
第二种是地热资源,它是热核心向地面传输的热量。
第三种是大气温度差异,即地球的地表温度随着季节和昼夜变化。
在这三种地热资源中,地热资源是我们进行勘查和利用的重点。
二、为了确定具体的地热资源,通常需要进行地热勘查。
地热勘查的目的是确定地下热水脉的存在、流量、温度和水质状况等,以便进行地热能的开发和利用。
下面是一个地热勘查实施方案的建议:1.前期勘察勘察前期需要进行现场实地勘察,确定勘察点的位置、海拔、延伸方向等。
同时也需要查阅区域内地质构造以及研究古地磁场和地热环境的变幻。
2.渗透测试进行勘察的下一步是渗透测试。
这个测试过程通过钻井或探针对不同深度样品进行采样测试,以确定地下水流情况和地下水温度分布情况。
渗透测试数据分析将提供热水涌动的信息和采用地热能的可能性。
3.钻探工作基于渗透测试的结果,将决定是否需要进行钻探工作。
钻探工作需要沿特定的地理走廊完成,然后收集土壤、水和岩石的样本以进行后续实验和测试。
4.试生产和实验通过分析钻探中采集的样本,以及现场实验和测试,可以确定热水流量、温度、水质和地下电阻率等参数。
这些参数将是热电水资源量和利用可能性的基础,为后续试生产提供依据。
5.环境影响评估在开发和利用地热能之前,需进行环境影响评估,以便评估土地利用、水质、碳排放、水文地质和工程建设对环境的影响。
三、结论以上是一个地热勘查实施方案的基本流程。
当然,也要根据勘查点来决定是否需要调整实施方案。
通过切实可行的勘查实施方案,未来地热能的发展将更快,同时可持续性发展也将更可靠。
地热资源地质勘查实施方案
地热资源地质勘查实施方案一、地热资源地质勘查的背景和意义地热能作为一种清洁、可再生的能源,受到了越来越多的关注。
地热资源地质勘查是为了充分了解地下地热资源的分布、类型、储量和开发利用条件,为地热资源的合理开发提供科学依据。
地热资源地质勘查的开展对于促进地热能的发展利用,推动清洁能源产业的发展,具有重要的战略意义。
二、地热资源地质勘查的基本内容和方法1. 地质调查地热资源地质勘查的第一步是进行地质调查,主要包括地质地貌、地层构造、地下水、地温场等方面的调查。
通过对地质构造、地热地貌的分布特征进行详细的调查和分析,为后续的地热资源勘查提供基础数据。
2. 地球物理勘查地球物理勘查是地热资源地质勘查的重要手段,主要包括地震勘探、重力勘探、地磁勘探和电磁勘探等。
通过地球物理勘查手段,可以获取地下岩石的物理性质,为地热资源的勘查提供重要的信息。
3. 地球化学勘查地球化学勘查是通过采集地下水、气体、岩石等样品,进行化学分析,了解地下地热水的成分、温度、流量等参数。
地球化学勘查可以为地热资源的开发利用提供重要的数据支持。
4. 地热勘探钻探地热勘探钻探是地热资源地质勘查的重要手段,通过对地下地热水体的勘探钻探,获取地下地热水的温度、流量、压力等参数。
地热勘探钻探是地热资源地质勘查的直接手段,为地热资源的储量评估提供重要的依据。
三、地热资源地质勘查的实施步骤1. 制定勘查方案在进行地热资源地质勘查之前,需要制定详细的勘查方案,包括勘查区域的范围、勘查内容、勘查方法、勘查技术路线等。
制定科学合理的勘查方案,是地热资源地质勘查的前提和基础。
2. 勘查前期准备在进行地热资源地质勘查之前,需要做好勘查前期的准备工作,包括选址、采样器材的准备、勘查人员的培训等。
做好勘查前期准备工作,是保障地热资源地质勘查顺利进行的重要保障。
3. 勘查实施根据制定的勘查方案,进行地热资源地质勘查的实施工作,包括地质调查、地球物理勘查、地球化学勘查和地热勘探钻探等。
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析作者简介:夏㊀敏(1988-),男,云南鹤庆人,本科,地质助理工程师,主要从事地质工作㊂夏㊀敏(贵州省地质矿产勘查开发局一一二地质大队,贵州安顺561000)摘㊀要:地热资源勘查是为查明某一地区的地热资源进行的地质调查㊁物探异常查证㊁化学勘查以及钻探施工㊁降压试验等地质工作㊂地热资源勘查施工是地热勘查中的最重要的工程,在地热资源勘查过程其费用占比一般在90%左右㊂本文论述了地热资源勘查方法,详细介绍了常用的地热钻探技术钻进工艺,为地热井的钻探施工提供参考㊂关键词:地热资源;钻探施工;勘查中图分类号:P314文献标识码:A文章编号:2096-2339(2018)01-0085-02㊀㊀地热资源是指能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能㊁地热流体及其有用组分㊂目前可利用的地热资源主要包括:天然出露的温泉㊁通过热泵技术开采利用的浅层地热能㊁通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源㊂1㊀地热资源勘查方法地热资源勘查的方法有资料收集及二次开发㊁地质调查㊁实测地层剖面㊁地球物理勘探㊁地热钻探等㊂(1)资料收集及二次开发㊂勘查区域地质㊁地热地质㊁地温异常㊁地震活动㊁社会需求及环境等资料的收集和整理㊂(2)地质调查㊂查明与勘查区地热勘查有关的地层岩性㊁组合,与勘查地热形成条件的主控构造及活动断裂等㊂(3)实测地层剖面㊂通过地质剖面测面详细查明勘查区岩层的厚度,建立勘查区地层系列的标志层,为勘查区地热勘探孔的设计提供依据㊂(4)地球物理勘探㊂通过物探仪器用地温㊁R法测量查找地表热异分布,用GDP-32可控源音频大地电磁测深㊁V8㊁三维地震等查明拟勘探区深部构造的发育情况㊂(5)地热钻探㊂用钻探的方法来验证物探解译成果,利用钻孔进行测井㊁降压试验和产能试验,求取相关水文地质㊁地热参数;查明热储结构㊁地热增温率及地热流体的地球化学特征㊂2㊀地热钻探施工技术地热资源勘查施工是地热勘查中的最重要的工程,在地热资源勘查过程其费用占比一般在90%左右㊂其目的是查明热储结构,通过降压试验获取流体资源量和水文地质参数㊁对地质和物探进行验证,为获取可供开采的地热流体资源量为主要目标㊂地热井钻进方法有全面钻进和扩孔钻进两大类,全面钻进有冲击钻进㊁合金刮刀钻头钻进㊁牙轮钻头钻进㊁金刚石复合片钻头钻进㊁气动潜孔锤正(反)循环钻进㊁气动潜孔锤跟管钻进㊁气举反循环钻进㊁液动冲击回转钻进㊁泡沫钻进㊁喷射钻进10种钻进方法;扩孔钻进有合金钻头扩孔钻进㊁牙轮钻头扩孔钻进㊁潜孔锤扩孔钻进3种方法㊂贵州地热井勘探,基本上采用全面钻进施工方法㊂3㊀常用钻探技术施工工艺3.1㊀各种钻进工艺适用的地层在松软地层可选用钻井液回转钻进,在较硬地层可选用钻井液回转钻进㊁气动潜孔锤钻进和气举反循环钻进,在热储开采段可选用钻井液回转钻进㊁空气钻进㊁泡沫钻进和气举反循环钻进㊂3.2㊀常规钻进液回转钻进工艺常规钻进液回转钻进时应控制好钻压㊁转速㊁泵量㊂在进行常规钻进液回转钻进施工时应满足以下钻进操作要求:(1)钻进需要加压时应使用钻铤加压,钻铤总重量按所需钻压值的1.3倍估算㊂(2)钻头的类型和尺寸应与所钻地层㊁孔径相适应㊂下钻前应检查钻头水眼畅通情况和钻头磨损情况,不得使用不符合要求的钻头㊂新钻头应先磨合钻进0.5m左右,再逐渐增加到设计钻压㊂当钻速下降,应提钻检查㊂钻头提出后应进行分析㊁测量,如果非正常磨损严重则该型钻头不适应所钻地层,应更换㊂(3)接单根钻杆下放钻具前,应先开泵㊁启动回转器,再下放钻具到井底,逐渐加压钻进㊂下钻应平稳,遇阻不得猛墩㊁硬压㊂(4)保持钻井液性能良好,使孔内清洁㊁孔壁稳定,防止卡㊁埋钻事故发生㊂(5)正常钻进中要求操作平稳,均匀给进,不得猛放猛压㊂注意钻具扭矩变化,如有异常,随时调整钻进参58数㊂同时,要确保钻井液排量满足要求㊂(6)钻遇泥岩井段时,若钻速下降明显,可适当提高钻压,降低转速;若钻遇硬夹层发生轻微蹩钻现象时,可适当降低钻压,同时降低钻速,等钻穿后再采用正常参数钻进;钻进卵砾石㊁破碎带时,应调整钻压,适当降低转速,防止钻头在井底跳动㊁剧烈震动和蹩车㊂3.3㊀气动潜孔锤钻进工艺在进行气动潜孔锤钻进时应控制好供气量㊁供气压力㊁钻压㊁转速等钻进参数㊂钻进施工时应满足如下施工要求:(1)气动潜孔锤钻进加接钻杆时,应注意检查被加接钻杆内有无堵塞物㊂下钻前,应在地表做气动潜孔锤启动试验,检查冲击器是否工作㊁卡钎套是否牢固等,正常后方可下钻㊂(2)气动潜孔锤每次下钻,不得将钻具直接下到孔底,当钻具距孔底0.5m左右时,即开始送气,待气畅通后,方可慢速回转并下降钻具㊂当钻头接触孔底后,冲击器应立即启动冲击,如不冲击,可上下窜动钻具,确认冲击器工作正常后,再将钻进参数调整至正常值进行钻进㊂(3)气动潜孔锤钻进时,发现蹩泵㊁潜孔锤停止冲击,经上下窜动钻具㊁调整气量无效时,应提钻检查㊂(4)气动潜孔锤钻进时应随时注意观察气压变化情况㊂压力突然下降,是钻杆㊁冲击器活塞㊁钻头折断或接头漏气,应提出钻具进行检修;压力突然增加,是由于孔内坍塌掉块或岩粉过多,应停止钻进,上下活动钻具,大气量冲孔排粉㊂3.4㊀气举反循环钻进工艺气举反循环钻进技术参数为:(1)沉没比(气水混合器埋入水下的深度与其至气水龙头顶端出口距离的比值):一般应大于0.5㊂(2)气压:供气压力一般大于0.6MPa㊂(3)供气量:在气水混合比为1.4 1.7㊁流体上返速度为3 4m/s时,气举反循环达到最佳排渣效果,一般供气量ȡ6m3/min㊂(4)气水混合器位置:气水混合器以下至钻头的钻具长度一般为气水混合器沉没深度的2 5倍㊂(5)钻压:钻头直径单位长度的压力为0.06 0.12kN/mm㊂(6)转速:40 80r/min㊂3.5㊀成井工艺在完成钻探施工后需进行物探测井㊁扫孔㊁破壁㊁冲孔换浆㊁下管㊁填砾与止水㊁固井㊁洗井㊁抽水试验工艺完成地热井的成井施工㊂4㊀结语地热资源勘查是一项高风险㊁隐蔽性很强的工程,在进行地热资源勘查选点时应做好地质调查㊁物探异常查证㊁大地岩性测量㊁实测剖面等基础地质工作,在此基础上认真进行地热资源论证报告的编写㊂在进行地热资源施工前应认真编写施工组织设计,施工时应严格按照地热钻探规范施工,及时记录相关参数报表,加强与地质技术人员沟通㊂地热资源勘查是一项需要政府及业主㊁地质部门㊁钻探施工方严密配合的工作,为规避地热资源勘查中的风险,将地热施工风险㊁井下事故降到最低,因此应加强各部门的及时沟通,在出现井下事故时拿出切实可行的科学解决方法,降低地热钻探施工的风险㊂地热资源是一种绿色新能源,地热资源㊁地热能的开发利用符合当今社会绿色㊁可持续的发展理念,前景广阔,因此加强地热资源的勘查意义重大㊂参考文献:[1]㊀胡㊀燕,林㊀黎,林建旺,等.天津市地热资源可持续开发潜力评价[Z].天津:天津地热勘查开发设计院,2007.[2]㊀程万庆,等.天津地区砂岩热储回灌研究[Z].天津:天津地热勘查开发设计院,2008.68。
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析 周进
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析周进摘要:地热资源勘探的目的主要是为了查找某一地区的地热资源,通过化学勘查、物探异常查证、地质调查等方式进行相应的地质工作,地热资源勘查施工在地热勘查的过程中具有非常重要的意义,在地热资源勘查的时候,其费用所占的比例达到了90%,本文重点对地热资源勘查的方法进行分析和研究,并且结合某工程实例对地热钻探施工技术进行分析,以供参考。
关键词:地热资源;勘查方法;钻探施工技术;应用1 地热资源勘查方法1.1 资料收集在工作进行前要做好充分的准备工作,其中就包括资料的收集。
充分收集地理、以往地热勘查报告等资料,对资料进行整理、分析、总结,对常见的问题情况进行了解,在勘查工作中一旦出现类似问题可以有所参考并及时解决,为后面的工作打下一个理论基础。
1.2 地质测量地质测量前首先要对工作区之前的石油资料以及地质调查资料进行整理分析总结,在此基础上,查探地热田的岩浆活动、地层时代、岩性特征以及地质构造,熟悉掌握地热田形成的地质条件。
例如,在松辽盆地,地热田的地址勘查工作主要是层状热储勘查,地质测量图件比例尺区域性图件应选择1/10万~ 1/2.5万,地热田图件应选择1/5万~ 1/2.5万。
1.3 地球化学调查在地热勘查工作进行阶段也要进行对地球化学的调查,选则有代表性的地表水、大气降水、地热流体、常温地下水等,然后收集样品并对其进行化验分析,研究总结其和地热流体之间的关系。
同时,对温度进行计算,从而推断出底下热储的温度。
此外,还应该对同位素或者放射性元素等化学元素进行分析推断,找出与地热流体间的关系,对地热形成的影响等。
需要注意的是,此项调查工作中,调查的比例尺要和地质测量的比例尺相一致,避免出现误差。
1.4 地球物理调查地球物理的调查对地热资源的开发利用有着很大的影响,在勘查工作中要着重进行。
在普通调查阶段就可以进行,在详细查验阶段要建立在普通勘查阶段的基础上,从而圈定出地热勘查中发现的异常地区以及热量储藏的主要范围。
地热资源地质勘查规范
勘查工作质量控制
勘查方案设计: 确保方案的科学 性和可行性
勘查方法选择: 根据实际情况选 择合适的勘查方 法
勘查过程监管: 对勘查过程进行 全程监控,确保 数据准确可靠
勘查成果验收: 对勘查成果进行 验收,确保满足 规范要求
勘查成果质量评价与验收
评价标准:依据相关法律法规、技术标准和质量要求,对地热资源地质勘查成果进行质量 评价。
培训与演练:对应急人员进行培训和演练,提高应急处置能力,确保在紧急情况下能够 迅速有效地应对。
监测与预警:建立地热资源地质勘查环境监测体系,及时发现潜在的环境风险和安全隐 患,采取预警措施,防止事故发生。
事故报告与处理:一旦发生地热资源地质勘查事故,应立即启动应急预案,按照相关规 定及时报告事故情况,采取有效措施控制事态发展,减少人员伤亡和财产损失。
地热资源地质勘查工作程序
前期准备阶段
确定勘查目标和任务 收集和研究相关资料 编制勘查设计和技术要求 准备勘查设备和器材
初步勘查阶段
确定勘查目标:明确勘查 任务和目的,确定勘查区 域和目标地层。
收集资料:收集相关地质 资料、气象、水文等资料, 了解当地环境和资源状况。
现场踏勘:对勘查区域进 行实地考察,了解地热资 源的分布和特征,初步评 估开发潜力。
方法:包括岩石 地球化学勘探、 土壤地球化学勘 探、气体地球化 学勘探等多种方 法。
优点:可以快速、 准确地确定地热 田的范围和热储 类型,为后续的 地质勘查和开发 提供重要的依据。
局限性:地球化 学勘探方法需要 采集大量的样品, 并进行繁琐的实 验室分析,成本 较高,且对于一 些特殊的地质条 件,其应用效果 可能会受到限制。
定期进行安全培 训和演练,提高 员工的安全意识 和应急处理能力。
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析马腾飞河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院DOI:10.32629/gmsm.v2i4.250[摘 要] 随着我国国民经济的不断发展,社会的发展对资源的需求越来越大,与煤炭、石油、天然气等传统资源相比,地热资源具备经济、环保、安全等一系列优势,将逐渐受到社会各界的广泛关注,在地热资源开发初期存在不少困扰,随着新型勘察方法与钻探施工技术的出现,将会对地热资源开采产生重要的影响。
本文将重点论述地热资源勘查方法及地热钻探施工技术,并提供相应的参考信息。
[关键词] 地热资源;勘查方法;钻探施工技术;相关举措引言随着我国改革开放的不断深化与发展,我国的经济水平与科技水平得到极大地飞跃,在当前社会下,决定着国家持续健康发展的关键因素不仅仅是本国人民,还有与社会生产生活关系密切的各项资源,经济与科技的进步更好地带动了我国地热资源勘察领域的发展,同时我国相关新工艺与新技术不断被开发利用,使得我国在此领域的发展前景越来越广阔,但在实际操作过程中依旧有着众多问题,使得地热勘察领域相关人员的生命财产安全得不到保障,进而严重影响着我国地热资源进一步的有效开发。
1 关于地热资源的简要说明人类对地热资源的利用的历史与人类的发展历史相比几乎不存在多大的差别,简单来说,就是说明地热资源开发的历史比较久远,我国关于地热资源的利用方面也有着明确的记载,即由我国明朝著名医药学家李时珍编写的《本草纲目》一书中就有对着地热资源对人体疾病治疗方面的记载,随着社会经济与生产力的不断发展,地热资源的应用范围正在逐步扩大,作为一种可以供人类开发利用并且拥有着巨大的发展前景的资源,这种资源将会给社会经济与人民生活带来福祉,地热资源应用范围极为广泛,比如在民居供暖、温室种植等方面都能够体现地热资源的强大效能,在未来国家与社会发展过程中,地热资源必将发挥着更为重要的作用,地热资源的勘察利用,将会对缓解当前能源危机、改善投资环境、促进经济的可持续发展与推动人民生活水平的提升具有十分重要的意义与价值。
地热钻探方案
地热钻探方案地热能作为一种清洁且可再生的能源,具有巨大的潜力。
利用地热能可以实现供暖、发电、温室农业等多种应用。
然而,为了充分利用地热能,我们需要进行地热钻探,以获取地下热能资源。
本文将介绍地热钻探的方案,并探讨其应用前景。
一、地热钻探方案介绍地热钻探是通过钻探井口进入地下,获取地下热能资源的技术。
从技术的角度来看,地热钻探主要包括以下几个步骤:1. 钻井准备:确定钻井地点,进行现场勘测,选择合适的钻井设备和方案。
2. 钻井操作:按照事先设计好的钻井方案,进行钻井操作。
这包括钻井井筒的打设、冲洗、钻进过程以及钻井液的循环使用等。
3. 钻井结束:达到预定的钻探深度后,进行井口固化等处理,确保安全和环境保护。
4. 地热能开发:开展与地热井的连接、地热能的抽取与利用等工作,使地热能得到有效利用。
二、地热钻探方案的应用前景地热钻探的应用前景广阔,主要体现在以下几个方面:1. 地热供暖:地下热能可以用于供暖,可以替代传统的燃煤锅炉等高污染、高耗能的方式。
地下热能的稳定性使得地热供暖具有持久的优势。
2. 地热发电:地下热能可以通过地热电站转化为电能,实现地热发电。
地热发电不受化石能源的限制,且排放的温室气体较少,具有良好的环保效果。
3. 温室农业:地热能可以用于温室农业,通过地热供暖和灌溉,提供温度和水分条件,创造有利于农作物生长的环境。
三、地热钻探方案的技术挑战地热钻探虽然具有广阔的应用前景,但也面临一些技术挑战,主要包括以下几个方面:1. 钻井技术:地热钻探需要穿越地下各种不同的地层,需要掌握复杂的钻井技术,以应对复杂的地质情况。
2. 井筒固化:地热井需要进行井筒固化,以确保井筒的安全和稳定。
3. 地热能开发技术:地热井的连接以及地热能的抽取和利用都需要先进的技术手段。
四、地热钻探方案的经济效益地热钻探虽然需要一定的投资成本,但具有良好的经济效益。
地热能资源具有丰富、持久和可再生的特点,使用地热能可以节约传统能源消耗,减少能源开支。
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析杜江
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析杜江发布时间:2021-07-12T09:53:34.010Z 来源:《基层建设》2021年第12期作者:杜江[导读] 地热资源是地球中存在的一种可再生资源类型,同时也是比较宝贵的资源类型。
黑龙江省生态地质调查研究总院黑龙江省哈尔滨市 150027摘要:地热资源是地球中存在的一种可再生资源类型,同时也是比较宝贵的资源类型。
地热资源的地热能和地热流体等具有非常高的社会价值,通过对地热资源的勘查,其中可以被运用的地热资源,主要有天然形成的温泉和浅层的地热能。
本文就针对地热资源勘查方法和地热钻探施工技术的运用进行了分析和研究,希望对广大同行提供一定的参考作用。
关键词:地热资源;勘查方法;地热钻探;技术运用地热资源是指能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。
目前可利用的地热资源主要包括:天然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。
1地热资源勘查方法当前世界上对地热资源的勘测方法多种多样,在地质资源的勘测工作当中,主要包含了地质情况的调查分析地层、地质条件分析、地球物理勘探以及地热钻探等工作流程,详细如下介绍:(1)在地质条件的资料收集和二次开发工作当中,需要对地热资源开发区域的地质条件、地热温度、地震活动、以及社会需求等方面的资料进行准确的收集,将这些勘测出来的资料进行有效的整理,为后续的地热资源勘测工作打下良好的数据基础。
(2)在地质的调查工作当中,需要准确查明勘测地区的地层构成情况,对地层内部的岩石组合以及地热形成的条件进行准确的分析和掌握,对地层内部的构造条件以及断层之间的活动范围等进行详细的调查和掌握。
(3)对地层的剖面进行准确的勘察,对岩石中的具体厚度以及勘查区域的地层标志等进行设定,为地热勘测孔的钻孔和设计提供出重要的依据和保障。
(4)通过物探以检测的方式对地热温度进行测量,通过R法测量的方式,准确的查找出地层表面的地热分布状态,通过CDP-32可控型电磁波,向地表层内部进行电磁波的测量工作,通过三维地震等技术,可以准确的查找出地层深处的地质构造以及整个地质条件的发育状况。
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析发布时间:2023-05-16T05:18:23.554Z 来源:《科技潮》2023年6期作者:郭充[导读] 地热是天然能源,地球深处岩浆以及天然放射性物质在经过衰变之后快速释放的能量,地下水的深循环以及岩浆侵入,把深部的热量带到浅部形成地热能。
天津地热勘查开发设计院天津 300250摘要:地热资源主要指的是可以被人类和社会生产所运用的地球内部的地热能和地热流体。
我国可以运用的地热资源类型,主要包含了天然流出的温泉,以及通过热泵技术和钻探技术等开发出来的地表层当中浅层的地热能资源,通过人工钻井的施工方法,可以对地表层当中的地热流体以及干热岩体当中的地热资源加以有效的运用,这样可以为人们提供出更多的热能资源,实现了更高的社会经济效益,有效推动了人类社会的快速发展。
关键词:地热资源;勘查方法;地热钻探;施工技术1地热的定义及应用地热是天然能源,地球深处岩浆以及天然放射性物质在经过衰变之后快速释放的能量,地下水的深循环以及岩浆侵入,把深部的热量带到浅部形成地热能。
地热能具有规模较大、可再生以及清洁等优点,是一种很有发展前景的新型、可再生的战略能源,对环境几乎没有污染。
更重要的是地热能的开发利用能够有效优化当前的能源结构,改善环境质量、促进生产生活方式绿色转型。
进入新世纪以来,地热在发电、采暖、医疗、旅游等方面得到了广泛应用。
随着石油、天然气等传统能源的日益枯竭,我国市场经济的快速稳定发展以及城乡一体化建设的加强和人民生活水平的提高,对地热资源的需求也在稳步逐年增加,地热的开发利用势在必行。
2地热资源勘查方法2.1高密度电法高密度电法实际上是指高密度电阻率法,基于岩土在导电性上存在的差异,分析确定地下电流分布具有的规律和特点。
该方法具有以下几方面特点:电极布设一次性完成,除了能减少由于电极设置造成的干扰与故障,还能为数据获取与自动测量打下良好基础;对不同的电极排列方式实施扫描测量,获得丰富多样的地质信息,推断出断面结构特征;数据采集实现自动化,在有效加快实际采集速度的同时,防止因手工操作产生的错误;能实现资料的预处理,显示出剖面的具体形态,在脱机处理后还能对成果图件进行自动绘制与打印;相较于传统方法,不仅成本较低、效率较高,而且能提供更为丰富的信息,解译起来十分方便。
地热资源的勘探与利用技术研究
地热资源的勘探与利用技术研究一、现状分析地热资源是一种清洁、可再生的能源,具有丰富的储备量和广泛的分布区域。
地热能作为一种重要的替代能源,可以为社会生产和生活提供稳定、可持续的能源供应。
然而,目前我国地热资源勘探与利用技术仍存在诸多问题,迫切需要加大研究力度,提高资源开发利用效率。
1. 地热资源勘探技术不足:目前我国地热资源勘探技术相对滞后,大多数地区的地热资源潜力尚未得到充分开发。
传统的地热资源勘探方法主要依靠地质勘探、地球物理勘探等技术手段,效率低下、成本高昂。
2. 地热资源开发利用技术不全面:地热资源开发利用技术仍存在各种不足,如地热发电技术、地热供热技术、地热直供热技术等方面都需要进一步提升。
部分地热发电项目存在投资大、建设周期长、运行成本高等问题,导致地热资源开发利用效率不高。
3. 地热资源利用环境影响严重:部分地热资源开发利用项目在建设过程中对环境产生一定的影响,如大规模地热开采会导致地下水位下降、地表沉降等问题。
缺乏有效的环保技术和措施,会对当地生态环境造成负面影响。
二、存在问题1. 地热资源勘探耗时费力:传统的地热资源勘探方法依赖于地质勘探、地球物理勘探等技术手段,勘探周期长、成本高,效率低下。
2. 地热资源开发利用效率低:部分地热开发利用项目存在技术不成熟、投资大、成本高等问题,导致资源开发利用效率低下。
3. 地热资源环境影响严重:部分地热资源开发利用项目在建设过程中对环境造成一定的破坏,缺乏有效的环保技术和措施。
三、对策建议1. 加大地热资源勘探技术研究力度:应该加大对地热资源勘探技术的研究力度,推动新型勘探技术的研发和应用。
引入遥感技术、地球化学勘探技术等新方法,提高地热资源勘探效率和精度。
2. 完善地热资源开发利用技术体系:应该完善地热资源开发利用技术体系,提高地热资源的开发利用效率和经济性。
加强对地热发电技术、地热供热技术、地热直供热技术等方面的研究和应用。
3. 加强地热资源环境保护工作:应该加强地热资源环境保护工作,做好地热项目的环境影响评估和治理工作。
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术摘要:随着时代的发展,地热资源这种绿色新型能源的应用越来越广泛,但是地热资源勘查工作属于高危职业,所以需要对其勘查的主要方法以及地热钻探中常见的施工技术进行充分的掌握,以保证施工的安全性、稳定性。
对此,文章针对地热资源勘查方法及地热钻探施工技术展开了论述。
关键词:地热资源;勘查方法;钻探施工;技术引言地热资源是当前时代发展中,人们能够经济地对地球内部的各种能量进行利用的有用组分,比如地热能、地热流体等。
地热资源包括的内容是多样化的,其中主要被人们所利用的有天然温泉以及在热泵技术下获得开采并利用的浅层地热能等地热资源。
1.地热资源勘查的主要方法应用于地热资源勘查的方法有很多种,主要体现在以下几个方面。
⑴收集资料以及二次开发的方式:这一勘查方式主要是通过对勘查区域的地质、地热、地温异常、地震活动、社会需求以及社会环境等方面的资料进行相应的收集与整理的方式。
⑵地质调查方式:这种方式需要对勘查区内与地热勘查相关的地层岩性、组合,与勘查地热形成条件等内容进行查明。
⑶实测地层剖面方式:这种方式主要是通过对地质剖面测面实施的详细查明以及对勘查区岩层厚度的勘查,并建立起相应的勘查区地层系列的标志层,这样能够为相应的勘查区域在设计地热勘探孔的时候提供重要的依据。
⑷地球物理勘探方式:这种方式主要是通过对物探仪器的充分利用,来实现对地温、R法测量等地表热异具体分布的寻找,通过对GDP-32可控源音频大地电磁测深、V8、三维地震等仪器的适应,将拟勘探区深部构造的实际发育情况进行查明。
⑸地热钻探的方式:钻探的这种方法主要是实现对物探解译成果进行验证的,通常是对钻孔来进行利用实施测井、降压试验以及产能等方面的试验,进而求取相关的参数,步入水文地质参数、地热参数等。
2. 地热资源勘查地热钻探中常见的施工技术2.1适用于不同种类钻进施工技术的地层钻进施工技术能够适应的地层是多样化的,其中应用于松软地层的钻进技术可选用钻井液回转这种钻进方式,当应用于较硬地层的时候,可以选用的钻进方式更多,比如钻井液回转、气动潜孔锤以及气举反循环等钻进方式,而处于热储开采阶段的时候可选用的钻进方式有钻井液回转、空气、泡沫以及气举反循环等钻进的方式。
浅议地热资源常用勘探方法及功效
浅议地热资源常用勘探方法及功效地热资源是指地球内部的热能,在许多地区都被广泛使用作为可再生能源。
为了有效地勘探地热资源,科学家们开发了多种勘探方法,以确定地热资源的分布、储量和质量。
本文将讨论一些常用的地热资源勘探方法及其功效。
1.高温测井:高温测井是通过测量井下地温来确定地热资源的分布和热量。
这种方法适用于较深的地层,例如岩浆活动区域或新近纪火山岩层。
高温测井可以提供高分辨率的地温数据,帮助确定地热资源的分布以及潜在的地热能量。
2.重力测量:重力测量是通过测量地表重力的变化来确定地下的地热资源分布。
地热区域通常具有较高的密度,因此重力测量可以揭示地热体底部的地质构造和岩石性质。
这种方法可以在较大的范围内进行勘探,帮助确定潜在的地热资源区域。
3.电性测量:电性测量是通过测量地下电阻率的变化来确定地下的地热资源分布。
地热区域通常具有较高的电导率,因此电性测量可以揭示地热体的分布和性质。
这种方法可以在大范围内进行勘探,帮助确定潜在的地热资源区域。
4.地热梯度测量:地热梯度测量是通过测量地下温度的变化来确定地下的地热资源分布。
地热梯度是指单位深度下地温的变化率,是地热资源的重要指标之一、通过地热梯度测量,可以揭示地热体的分布和热量。
这种方法适用于较浅的地层,例如沉积岩层和热岩层。
5.地热气体测量:地热气体测量是通过测量地下气体的类型和浓度来确定地下的地热资源分布。
地热区域通常具有较高的气体含量,例如二氧化碳和硫化氢。
通过地热气体测量,可以揭示地热体的分布、热量和成分,帮助确定潜在的地热资源区域。
以上是一些常用的地热资源勘探方法及其功效。
这些方法可以在不同的地质环境中进行应用,帮助科学家们确定地热资源的分布、储量和质量。
通过有效地勘探地热资源,可以进一步开发利用地热能源,为社会提供可再生能源,减少对传统能源的依赖,促进可持续发展。
地热能资源勘探与利用技术研究
地热能资源勘探与利用技术研究地球是一个充满能源的宝库,其中之一就是地热能资源。
地热能指的是地球内部的热能,可以用于发电、供暖、温泉疗养等多个领域。
因此,地热能资源的勘探与利用技术研究变得尤为重要。
在本文中,我们将深入探讨地热能资源的勘探与利用技术以及其前景。
一、地热能资源勘探技术地热能资源的勘探是为了确定地下地热能的储量、分布和热储层特征的过程。
地热资源的勘探技术可以分为两类:直接勘探和间接勘探。
1. 直接勘探技术直接勘探技术通过直接观测地下地热现象和参数,来了解地热能资源的分布和性质。
常用的直接勘探技术包括热流测量、地温测量、重磁测量和地震勘探等。
通过这些技术,勘探者可以了解地热能资源的分布情况,选择合适的地点进行利用。
2. 间接勘探技术间接勘探技术是通过综合利用地学、物理学和化学等科学手段,通过地质体特征和地球物理参数的变化,推断地下地热能的存在和储量。
其中,地球物理勘探是一种常用的间接勘探技术,包括地电、地磁、地震等方法。
这些方法可以探测地下地热层的物理性质,如温度、导热系数等。
二、地热能资源利用技术地热能资源的利用技术可以分为直接利用和间接利用两种。
1. 直接利用技术直接利用技术是指将地下蕴藏的热能直接供给用户使用,如供暖、温泉和温室等。
这些技术利用地下的热能进行传热,满足人们生产和生活的需要。
在供暖领域,地热泵是一种常用的直接利用技术,它通过回收地下的热能,用于供暖和制冷。
温泉则是将地下的热水引出地表,供给人们进行疗养和休闲。
2. 间接利用技术间接利用技术是指通过地热能发电将地下热能转化为电能。
地热能发电是一种可持续能源,具有较低的排放量和稳定的供应。
目前,常用的地热能发电技术包括闪蒸发电、二聚体发电和干蒸发ORC发电等。
这些技术利用地下的高温水或蒸汽产生动力,带动涡轮发电机发电。
三、地热能资源利用前景地热能资源的勘探与利用在全球范围内都具有巨大的潜力和前景。
首先,地热能是一种可再生能源,不会像化石燃料一样枯竭。
地热资源勘探与利用技术研究
地热资源勘探与利用技术研究近年来,随着能源需求的不断增长和可再生能源的重要性日益凸显,地热资源作为一种清洁、可再生的能源被广泛关注和利用。
地热能作为一种永不枯竭的能源,对于解决能源危机和减少环境污染具有重要意义。
然而,地热资源的勘探和利用技术研究仍然面临着许多挑战和难题。
地热资源的勘探是地热能利用的基础和前提。
通过勘探地下热水资源,可以确定热水地下深度、温度和储量等关键参数,为地热能利用提供可靠的依据。
目前,常用的地热资源勘探技术包括地热地质勘探、热岩勘探和地球物理勘探等。
地热地质勘探主要运用地质学原理和方法,通过地质调查和钻探等手段,确定地热资源的分布和数量。
热岩勘探则是利用地壳内部的高温岩石来生产热能,其勘探技术相对复杂,需要进行大规模的岩石采样和化学分析。
地球物理勘探则是利用地热物理参数来探测地下热水资源,如地震勘探、电磁法勘探和重力法勘探等。
这些勘探技术的综合应用可以为地热能的开采和利用提供重要的技术支持。
除了地热资源的勘探技术,地热能的利用技术也是地热能发展的关键。
地热能的利用方式多种多样,包括直接利用和间接利用两种形式。
直接利用地热能指的是将地下的热水或蒸汽直接供给用户,如供暖、温室种植和游泳池供暖等。
间接利用地热能则是通过地热发电等方式将地热能转化为其他形式的能源。
目前,地热发电是地热能利用的主要方式之一。
地热发电主要分为干直接发电和湿间接发电两种形式。
干直接发电是利用高温地下热能直接产生蒸汽驱动涡轮发电机组发电,而湿间接发电是利用地热资源产生蒸汽,然后通过蒸汽驱动涡轮发电机组发电。
这些利用技术的研究和应用将推动地热能的开发和利用。
然而,地热资源的勘探和利用仍然面临一系列的挑战。
首先,地热资源的分布不均匀,很多地区缺乏可利用的地热资源,这给地热能的开发带来了一定的难度。
其次,地热资源勘探成本高、风险大,对技术和设备要求较高,这也限制了地热能的规模化开发和利用。
同时,地热资源的利用方式和技术还存在一定的局限性,需要进一步的研究和改进,以提高地热能的经济效益和社会效益。
地热钻探方案
地热钻探方案近年来,由于环境保护和能源危机的日益严峻,地热能作为一种可再生、持久的能源形式备受关注。
地热能是指地球深部储存的热能,可以通过钻探开采,转化为电力或供暖能源。
本文将探讨一种可行的地热钻探方案,以期为推动地热能的发展与利用作出贡献。
一、钻探目的和方法地热钻探的目的是通过探测地下温度和储层情况,找到适合开发的地热能矿区,并确定最佳的钻探方案。
针对不同地质条件和需求,可采用不同的钻探方法。
1.传统钻探方法:传统的地热钻探方法包括旋转钻进和冲洗钻进。
旋转钻进是利用机械钻柱和钻头进行钻孔,通过回转钻柱将岩屑沿钻孔排出。
冲洗钻进则是利用水或钻水来冲刷钻孔,以带走岩屑。
这些方法成本较低、成熟稳定,但效率相对较低。
2.先进钻探方法:以纳米技术为代表的先进地热钻探方法,为地热能的开采和利用带来了新的可能性。
纳米钻探技术利用纳米颗粒作为钻头,通过高速振动来实现快速钻进。
这种方法不仅效率更高,还可以在钻孔过程中实时检测地下岩层的物理性质,为后续开发提供精确的数据。
二、地热钻探的挑战与应对地热钻探面临着一系列挑战和困难。
首先,地热能的分布并不均匀,需要在大范围内进行勘探。
其次,地下环境复杂,不同岩石类型、地下水层和构造差异对钻探过程都带来了困难。
此外,钻探深度的限制和对环境的影响也需要考虑。
为应对这些挑战,我们可以采取以下措施。
首先,加强勘探技术和方法的研发,提高勘探效率和准确性,优化勘探路径和区域选择。
其次,结合地球物理勘探技术,如地震勘探、地热学、电磁法等,进行综合勘探,提高对地下情况的了解和判断能力。
此外,加强多学科合作和信息共享,充分利用现代技术手段,提高钻探效率,降低对环境的影响。
三、地热钻探的发展前景地热能作为一种绿色、可再生、稳定的能源形式,具有广阔的发展前景。
随着世界能源形势的紧张和对环境保护的要求日益提高,地热能的开发和利用将受到更多关注和重视。
目前,地热能的利用主要集中在冰岛、美国、意大利等少数国家,全球整体开发利用率较低。
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析
地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析摘要:地热资源勘查是为查明某一地区的地热资源进行的地质调查、物探异常查证、化学勘查以及钻探施工、降压试验等地质工作。
地热资源勘查施工是地热勘查中的最重要的工程,在地热资源勘查过程其费用占比一般在90%左右。
本文浅析地热资源勘查方法及地热钻探施工技术。
关键词:地热资源;热储层;勘查技术方法引言地热资源勘查工作的内容和投入的工作量应根据勘查阶段、勘探类型和工作区地热地质复杂程度等因素综合考虑确定。
应选择经济有效的勘查技术方法、手段和合理的设计施工方案,达到工作阶段的要求。
总结以往地热资源勘查工作,提出采用的主要技术方法为:资料收集,地质测量,物化探,地热探采结合井施工,抽水试验,取样化验,水位、水温、水量监测等。
1地热资源的勘查方法1.1地质测量地质测量是在充分研究利用工作区以往石油勘查资料和地质调查资料的基础上进行,其主要任务是查明地热田的地层时代、岩性特征、地质构造、岩浆活动,阐明地热田形成的地质条件。
松辽盆地北部主要为层状热储勘查类型,地质测量图件比例尺区域性图件应选择1/10万~1/2.5万,地热田图件应选择1/5万~1/2.5万。
1.2地球化学调查在地热资源勘查各阶段中都应进行地球化学调查。
采取具有代表性的地热流体、常温地下水、地表水、大气降水等样品进行化验分析,对比分析它们与地热流体的关系。
进行温标计算,推断深部热储温度。
测定稳定同位素和放射性同位素,推断地热流体的成因与年龄等。
地球化学调查比例尺应与地质测量比例尺一致。
1.3地球物理调查地球物理调查是地热资源勘查工作中的重要组成部分,一般应在普查阶段进行,详查阶段要在普查的基础上,对有希望的地区进行补充工作,主要圈定地热异常范围和热储体的空间分布;确定地热田的基底起伏及隐伏断裂的空间展布。
如松辽盆地北部,该区主要为层状热储,勘查一般利用人工地震法较准确的测定断裂位置、产状和热储结构;利用磁大地电流法确定地热田的热储位置和规模。
地热勘探方法
地热勘探方法地热勘探是指为了寻找地下热能资源而进行的一系列调查和实地勘探工作。
地热资源是一种可再生的能源,可以用于供暖、发电等领域,因此对地热资源的勘探具有重要意义。
本文将介绍几种常用的地热勘探方法。
1. 地表热流测量地表热流测量是一种常用的地热勘探方法,通过测量地表热流密度来推断地下热能资源的分布情况。
这种方法需要在地表埋设热流计,测量地表热流的大小。
地表热流测量可以帮助确定地下热能资源的类型和分布范围。
2. 地温场测量地温场测量是另一种常用的地热勘探方法,通过测量地下不同深度处的地温来推断地下热能资源的分布情况。
这种方法需要在不同深度埋设温度计,测量地温的变化。
地温场测量可以帮助确定地下热能资源的储量和温度分布。
3. 地震勘探地震勘探是一种常用的地热勘探方法,通过分析地震波在地下的传播情况来推断地下地热资源的分布情况。
这种方法需要在地表或井下布设地震仪,记录地震波的传播情况。
地震勘探可以帮助确定地下地热资源的存在和分布情况。
4. 地电勘探地电勘探是一种常用的地热勘探方法,通过测量地下电阻率的变化来推断地下地热资源的分布情况。
这种方法需要在地表或井下布设电极,测量地下电阻率的变化。
地电勘探可以帮助确定地下地热资源的类型和分布范围。
5. 地热井钻探地热井钻探是一种常用的地热勘探方法,通过钻探地下井来获取地下地热资源的样本和数据。
这种方法需要使用钻机进行钻探,并获取地下地热资源的样本和数据进行分析。
地热井钻探可以帮助确定地下地热资源的储量和温度分布。
6. 地热地球物理勘探地热地球物理勘探是一种综合利用地球物理方法进行的地热勘探方法,包括地震、重力、磁力、电磁等方法。
通过综合运用这些地球物理方法,可以获取地下地热资源的多种信息,帮助确定地下地热资源的分布情况。
地热勘探是寻找地下热能资源的重要手段,通过地表热流测量、地温场测量、地震勘探、地电勘探、地热井钻探和地热地球物理勘探等方法,可以获取地下热能资源的分布、储量和温度等信息,为地热能的开发和利用提供科学依据。
地质钻探机在地热能勘察中的应用研究
地质钻探机在地热能勘察中的数据处理与解释地热能作为一种可再生能源,具有潜在的巨大开发潜力。
为了更好地了解和利用地下热能资源,地质钻探机在地热能勘察中扮演着重要的角色。
然而,仅仅进行钻探并不足以满足我们对地下热能资源的需求,正确处理和解释数据是确保准确评估地热能资源潜力的关键。
一、数据采集与处理地质钻探机在进行地热能勘察时,首先需要采集各种数据,如钻孔岩心样品、岩性记录、地下水信息、地温、钻压等信息。
这些数据需要经过有效处理和解释,才能提供有关地下热能资源的准确信息。
首先,钻孔岩心样品是地热能勘察中最基本的数据,通过对岩心样品进行物理和化学测试,可以获得岩石的热导率、热容、热扩散系数等参数,从而评估地下岩石的热储量。
此外,还可以顺利进行地热梯度计算以及确定地温场的分布情况。
同时,在数据处理过程中,需要注意对地下水信息的收集和分析。
地下水温度和含水层热导率是地热资源评估的关键参数。
通过监测地下水的温度变化,可以揭示地下水流动与地温的关系,进一步评估地下热能资源的潜力。
针对地热能勘察中的岩性记录,需要对采集的岩石进行精确描述和分类。
岩性记录能够提供有关地下地质构造和岩石热物性的信息,这对于地下热能资源的合理开发和利用至关重要。
二、数据解释与评估地质钻探机所提供的数据需要通过合理的解释和评估,来推断潜在的地热能资源。
首先,岩石热物性参数的解释对于评估地下岩石的热储量至关重要。
基于钻孔岩心样品测试得到的热物性参数,结合地热梯度和地温场的分布,可以评估地下岩石的热能贮存情况,进而确定其潜在的地热能资源。
其次,地下水的热储量也是地热能资源评估的重要因素之一。
通过对地下水的温度变化进行分析,可以通过温度剖面绘制的方式,了解地下水流动对地热储量的影响。
进一步结合地下水的流量和水质信息,可以对地下热能资源进行更准确的评估。
此外,地热能资源的评估还需要考虑地表和地下的热交换过程。
研究地热能资源的传热机制,结合钻探机测得的地温数据,可以推断地热能的传导效率,并因此评估地热能开发的可行性。
探析地热资源勘查方法及地热钻探施工技术的运用
探析地热资源勘查方法及地热钻探施工技术的运用
廉欣;李斌;杨文轩
【期刊名称】《数字化用户》
【年(卷),期】2020()21
【摘要】地热资源作为可再生资源,不仅具有丰富的矿产资源,还具有较大的社会效益,是我国国民经济发展的重要支撑部分,在保证我国社会发展进程的同时还能做好环境保护工作。
目前我国可利用地热资源较多,如天然形成的温泉、地热流体、浅层地热能、干热岩产生的地热资源等,其中地热钻探所占据比例较大,工作人员需要对其引起重视,根据我国时代变化对地热资源勘查方式充分分析,对其勘探施工技术进行创新,从而保证该技术应用范围和水平,提高我国地热资源开采效率,为我国国民经济的增加奠定基础,促进我国社会稳定和谐发展,将我国可持续发展理念全面落实,提高再生资源利用率。
基于此,本文就从地热资源勘探方法入手,对地热钻探施工技术进行深入分析,其目的是为了能提高地热资源开发力度,为我国地热资源开发工程奠定基础。
【总页数】3页(P0031-0033)
【作者】廉欣;李斌;杨文轩
【作者单位】河北省地质矿产勘查开发局第四水文工程地质大队
【正文语种】中文
【中图分类】TN
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地热资源勘查方法及地热钻探施工技术探析
发表时间:2018-09-20T10:10:13.527Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第14期作者:王莹
[导读] 地热资源勘查工作的内容和投入的工作量应根据勘查阶段、勘探类型和工作区地热地质复杂程度等因素综合考虑确定。
中国煤炭地质总局广西煤炭地质局广西壮族自治区柳州 545005
摘要:地热资源勘查是为查明某一地区的地热资源进行的地质调查、物探异常查证、化学勘查以及钻探施工、降压试验等地质工作。
地热资源勘查施工是地热勘查中的最重要的工程,在地热资源勘查过程其费用占比一般在90%左右。
本文浅析地热资源勘查方法及地热钻探施工技术。
关键词:地热资源;热储层;勘查技术方法
引言
地热资源勘查工作的内容和投入的工作量应根据勘查阶段、勘探类型和工作区地热地质复杂程度等因素综合考虑确定。
应选择经济有效的勘查技术方法、手段和合理的设计施工方案,达到工作阶段的要求。
总结以往地热资源勘查工作,提出采用的主要技术方法为:资料收集,地质测量,物化探,地热探采结合井施工,抽水试验,取样化验,水位、水温、水量监测等。
1地热资源的勘查方法
1.1地质测量
地质测量是在充分研究利用工作区以往石油勘查资料和地质调查资料的基础上进行,其主要任务是查明地热田的地层时代、岩性特征、地质构造、岩浆活动,阐明地热田形成的地质条件。
松辽盆地北部主要为层状热储勘查类型,地质测量图件比例尺区域性图件应选择1/10万~1/2.5万,地热田图件应选择1/5万~1/2.5万。
1.2地球化学调查
在地热资源勘查各阶段中都应进行地球化学调查。
采取具有代表性的地热流体、常温地下水、地表水、大气降水等样品进行化验分析,对比分析它们与地热流体的关系。
进行温标计算,推断深部热储温度。
测定稳定同位素和放射性同位素,推断地热流体的成因与年龄等。
地球化学调查比例尺应与地质测量比例尺一致。
1.3地球物理调查
地球物理调查是地热资源勘查工作中的重要组成部分,一般应在普查阶段进行,详查阶段要在普查的基础上,对有希望的地区进行补充工作,主要圈定地热异常范围和热储体的空间分布;确定地热田的基底起伏及隐伏断裂的空间展布。
如松辽盆地北部,该区主要为层状热储,勘查一般利用人工地震法较准确的测定断裂位置、产状和热储结构;利用磁大地电流法确定地热田的热储位置和规模。
地球物理调查比例尺应与地面测绘比例尺一致。
对获得的物探资料,应结合地热地质条件、地热流体特征进行分析,提出综合解译成果,作为勘探井的布置依据。
1.4钻探
(1)勘探井的设计、施工以及勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要。
主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量。
勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10。
勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求。
地质勘探井终井口径一般不小于91mm。
(2)每一热田应有1-2个勘探井要求全部取芯,探采结合井可间断取芯,但必须做好岩屑录井、钻时录井、钻井液录井。
岩芯采取与岩屑录井应满足划分地层、确定破碎带、储层岩性、厚度等要求。
(3)勘探井在钻进过程中和完井后必须进行地球物理测井,测井项目取决于地质需要,一般井段做井径、井斜、电阻率、自然电位、自然伽玛、井温和井底温度等项目。
完井后除做上述项目外。
还应进行稳态井温测量。
对中低温大型地热田还应做密度、声波、中子和流量测井。
(4)钻进过程中的简易观测:目的层井段,必须经常对泥浆槽液面及泥浆池中的泥浆量的变化进行观察,注意有否漏失,漏失量及速度、漏失前后泥浆性能的变化。
详细记录钻进的涌水、井喷、漏水、涌砂、逸气、掉块、塌孔、缩径等现象的起止时间、井深、层位及采取的处理措施等。
对井涌或井喷还应详细观察记录涌、喷量及高度,连续或间断的涌喷规律、涌喷前后的泥浆性能变化等。
系统测定井口泥浆的温度变化,在钻入热储目的层段时应加密观测并做好记录。
钻进过程中对蹩、跳钻、放空等情况应认真记录起止时间、井深、层位、蹩跳程度、钻时情况,做好地质方面的分析判断。
(5)完井试验,勘探井和探采结合井都应进行完井试验,测定地热资源评价必须的计算参数。
完井试验又分为非稳定流抽水试验和稳定流抽水试验。
非稳定流抽水试验,抽水井涌水量应保持常量,其变化幅度不大于3%。
稳定流抽水试验一般要进行三个稳定降深。
完井试验分为单井抽水试验、多井抽水试验和群井抽水试验三类。
单井抽水试验一般做三个落程,稳定延续时间8~12h,用以确定流量与水位降低的关系,概略的取得含水层渗透系数、给水度或弹性释水系数、压力传导系数等。
试验期间应尽量采用井下压力计测量水位的变化。
直接从孔口测量水位时,应同时测量孔内水温,以换算为相同密度的水位多井抽水试验是指带有观测井的主井抽水试验,一般做一个落程,稳定延续时间24~72h,求得较为准确的计算参数。
在详查阶段每一地热田进行1~3组试验。
群井抽水试验是指在影响半径范围内,两个或两个以上钻井同时进行并有观测井的抽水试验。
在勘探阶段可结合开采方案进行1~2组试验,一般做一个落程,抽水延续时间不少于7昼夜,以确定水位下降与总开采量的关系和合理开采方案。
抽水、涌水、放喷试验中,均应观测水位(压力)温度的变化,温度观测读数应准确到0.5℃,并换算成相同密度的水位(压力)值。
试验结束后观测其恢复水位(压力)。
水位(压力)的变化宜用井下压力计观测,直接测量水位时应同时测量孔内水温,以便换算和比较。
2常用钻探技术施工工艺
2.1常规钻进液回转钻进工艺
常规钻进液回转钻进时应控制好钻压、转速、泵量。
在进行常规钻进液回转钻进施工时应满足以下钻进操作要求:(1)钻进需要加压时应使用钻铤加压,钻铤总重量按所需钻压值的1.3倍估算。
(2)钻头的类型和尺寸应与所钻地层、孔径相适应。
下钻前应检查钻头水眼畅通情况和钻头磨损情况,不得使用不符合要求的钻头。
新钻头应先磨合钻进0.5m左右,再逐渐增加到设计钻压。
当钻速下降,应提钻检查。
钻头提出后应进行分析、测量,如果非正常磨损严重则该型钻头不适应所钻地层,应更换。
(3)接单根钻杆下放钻具前,应先开
泵、启动回转器,再下放钻具到井底,逐渐加压钻进。
下钻应平稳,遇阻不得猛墩、硬压。
(4)保持钻井液性能良好,使孔内清洁、孔壁稳定,防止卡、埋钻事故发生。
(5)正常钻进中要求操作平稳,均匀给进,不得猛放猛压。
注意钻具扭矩变化,如有异常,随时调整钻进参数。
同时,要确保钻井液排量满足要求。
(6)钻遇泥岩井段时,若钻速下降明显,可适当提高钻压,降低转速;若钻遇硬夹层发生轻微蹩钻现象时,可适当降低钻压,同时降低钻速,等钻穿后再采用正常参数钻进;钻进卵砾石、破碎带时,应调整钻压,适当降低转速,防止钻头在井底跳动、剧烈震动和蹩车。
2.2各种钻进工艺适用的地层
在松软地层可选用钻井液回转钻进,在较硬地层可选用钻井液回转钻进、气动潜孔锤钻进和气举反循环钻进,在热储开采段可选用钻井液回转钻进、空气钻进、泡沫钻进和气举反循环钻进。
2.3气动潜孔锤钻进工艺
在进行气动潜孔锤钻进时应控制好供气量、供气压力、钻压、转速等钻进参数。
钻进施工时应满足如下施工要求:(1)气动潜孔锤钻进加接钻杆时,应注意检查被加接钻杆内有无堵塞物。
下钻前,应在地表做气动潜孔锤启动试验,检查冲击器是否工作、卡钎套是否牢固等,正常后方可下钻。
(2)气动潜孔锤每次下钻,不得将钻具直接下到孔底,当钻具距孔底0.5m左右时,即开始送气,待气畅通后,方可慢速回转并下降钻具。
当钻头接触孔底后,冲击器应立即启动冲击,如不冲击,可上下窜动钻具,确认冲击器工作正常后,再将钻进参数调整至正常值进行钻进。
(3)气动潜孔锤钻进时,发现蹩泵、潜孔锤停止冲击,经上下窜动钻具、调整气量无效时,应提钻检查。
(4)气动潜孔锤钻进时应随时注意观察气压变化情况。
压力突然下降,是钻杆、冲击器活塞、钻头折断或接头漏气,应提出钻具进行检修;压力突然增加,是由于孔内坍塌掉块或岩粉过多,应停止钻进,上下活动钻具,大气量冲孔排粉。
结语
地热资源是一种绿色新能源,地热资源、地热能的开发利用符合当今社会绿色、可持续的发展理念,前景广阔,因此加强地热资源的勘查意义重大。
参考文献
[1]胡燕,林黎,林建旺,等.天津市地热资源可持续开发潜力评价[J].天津:天津地热勘查开发设计院,2017.[2]程万庆,等.天津地区砂岩热储回灌研究[J].天津:天津地热勘查开发设计院,2018.。