钻探技术在地热井中的应用

程度 较弱 的第三 系地层 中的施 工难 点 ， 提 出了应 对措施 ： 通 过 采 用大孔 径 钻进 无 需扩 孔 、 合理 的钻 具 组合 、 先进 的数 字测斜仪 测斜 、 钻具 纠斜 、 扶 正 器防斜 、 优 质泥 浆护壁 、 成 熟的 固井技 术 、 机 械 手减轻 工
人 劳动 强度 等 钻探 技 术措施 ， 降低 了施 工成本 ， 节约 了施 工时 间， 提 前 完成 了地 热 井的施 工。
分２ 段 进行 施工 ， 即“ 一开 、 二 开” 。
“
一
牙 轮钻 头揭穿 盖层 、 热 储层 直 至 终 孑 Ｌ 。第三 系红 层 、 粉
砂岩 盖层 （ 二 开 ）及 热 储 层 底 板 下 伏 地 层 下 人 １ ７ ７ ． ８ ｍｍＸ８ ． ０ ８ ｍｍ Ｊ ５ ５型石 油套 管 ， 热 储 层部 位 下 人 １ ７ ７ ． ８ ｍｍＸ８ ． ０ ８ ａｍ 的桥 式过滤 器 ， ｒ 二 开套 管深 度
４ ２ ４ ． ２ ５ ～１ ０ ５ ２ ． ５ ８ ｍ， 套 管 上 部 与 一 开 下 部 套 管 重 叠 １ ５ ｍ。热 储层 顶板采 用泥 浆伞止 水 ， 防止 热储 层 上部 含
水 层水 汇人 ， 阻断热 储层 与盖层 之间 的水力联 系 。 （ ３ ） 钻孔 垂直度 ： 钻孔 垂直 度按每 百米≤ ｌ 。 。 （ ４ ） 固井 ： 采用标号 ４ ２ ． ５ Ｒ水 泥 泥 浆 固井 ， 固至 井
（ ４ ） １ ０ ０ ０余米 套管下 人孔 内， 按 下 放一 根 套 管平 均 需要 １ ５ ａｉ ｒ ｎ 计算， １ ０ ０ 余 根将需 要 １ ｄ的时 间 ， 这 对人 的
体 力是 一个极 大地 消耗 ， 如何 能 减轻 工 人 的 劳动 强 度 ，
（ ２ ） 钻孑 Ｌ 结构 ： 一 开孔 ３ ４ ４ ． ５ ｍｍ， 用 ３ ４ ４ ． ５ ｍｍ
（ ２ ）上 第三 系 ： 地 层 厚度 ３ ８ ５ ． ５ ５ ｍ， 主 要 由厚 层 粘 土夹砂 质粘 土 、 粘 土质 砂及 砂 层 组 成 ， 与下 伏 基 岩呈 不 整合接 触 。 ２ 主 要技术 要 求 （ １ ） 设计 孔深 ： １ ０ ５ ０ ｍ， 为便 于沉 淀 岩粉 ， 实 际孔 深
该 工程地层 结构 松散 ， 为新 生界 第 四系 、 第 三 系松 散地
层， 垂直度要求高， 易发生井塌、 缩径 、 吸附钻具等事故 ， 而且 施工工 期 紧 ， 为 节约 时 间 和施 工 成本 ， 精 心组 织施 工， 从开孔 到工 程结束 撤场仅 用 ２ 个 月 时间 ， 保 质保量 、 超 预期完 成任务 ， 受 到 了甲方 的好评 ， 并顺 利通 过验 收 。
１ 工作 区主 要地质 条件
口， 套 管与孔 壁环状 间 隙 中水 泥 浆 分布 均 匀 ； 水 泥浆 凝 固７ ２ ｈ做试 压试 验 ， 确 保套管 无渗漏 。
３ 主要技 术难 点
（ １ ）第 四系 ： 地 层厚 度 ３ ９ ５ ｍ， 主要 由粘 土 、 砂 质 粘
土、 粘土 质砂及 粉细砂 层组成 ， 属 冲积 河湖相沉 积 ， 不 整 合 于下伏 地层 。
水 资源 ， 委 托我单 位在 罗兰金 都购物 公 园施 工探 采地热
０ ． ０ ０ －４ ３ ９ ． ２ ５ ｍ， 并 进 行 水 泥 浆 固井 ， 水泥凝 固 ７ ２ ｈ后
进 行二 开钻进 ， 二开 孑 Ｌ 直径 为 ２ ４ ４ ． ５ ａｍ， ｒ 用 ２ ４ ４ ． ５ ａｍ ｒ
井， 开 发利 用地热 资 源 。地 热井 终 孔 深度 １ ０ ５ ０ ｍ， 为新 生界第 四系 、 第三 系松散 地层 ， 工程根 据地层 要求 ， 钻孔
开” 先施 工第 四系松 散地层 ， 并钻进 至下 伏地层
完整基 岩 ， 下 ２ ７ ３ ． ０ ５ ｍｍＸ ９ ． ０ ８ ａｍ 套 管 ， ｒ 并 用水 泥浆
固井 ， 待水 泥凝 固 ７ ２ ｈ后 进 行“ 二 开” 钻进 至 终 孔 ， 二开 下 １ ７ ７ ． ８ ｍｍＸ８ ． ０ ８ ａｍ 套 管 。孔 斜 要求 每 百 米≤ １ ｒ 。 ；
８ ０
西 部探矿 工程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２ ０ １ ３年第 ４ 期
钻 探 技术 在 地热 井 中的应 用
杨 旭 平 ， 范誉 委 ， 司书 军
（ 浙江煤 炭地 质局勘 探 一队 ， 浙江 湖州 ３ １ ３ ０ ０ ４ ） 摘 要： 结合 江苏省泰 州市泰 州 罗兰金 都 购物公 园地热 井施 工工程 ， 阐述在松 散 的 第四 系地层 和岩 化
关键 词 ： 地热井； 松散 地层 ； 施 工难 点 ； 技 术应 用
中图分类 号 ： Ｐ ６ ３ ４ ． ５ 文献标 识码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ Ｏ ¨ 。 ４ —５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ４ —０ Ｏ ８ Ｏ —Ｏ ３
泰州 罗兰金都 购 物公 园有 限公 司 为 了利 用 地下 热
牙轮 钻头揭 穿第 四系进 入第三 系地层 至孑 Ｌ 深４ ３ ９ ． ２ ５ ｍ。 下 ２ ７ ３ ． ０ ５ ｍｍ ×９ ． ０ ８ ｍｍ ｊ ５ ５型石 油 套 管 ， 套 管 深 度
达到 １ ０ ５ ２ ． ５ ８ ｍ。
（ １ ） 为节约施工时间， 缩短施工工期 ， 应该首选不下 表层 套管施 工 ， 但 表土层 中含 大量粘 土 、 砂 质粘 土 、 粘土 质砂 、 粉砂 等水敏 性地层 ， 施工 中极易 造成 孔壁 失稳 ， 因 此， 如何实 现安全施 工是 要面 临 的技 术难题 ； （ ２ ） 防斜 问题 ： 本 工程地层 含砾 ， 且有 些地层 岩性差 异较 大 ， 易 出现 孔斜 ， 而地热井 对垂 直度 要求相 对较高 ， 钻孔 垂直 度每 百米 ≤ １ 。 ， 如 何控 斜 和纠 斜 ， 也 是 施 工 中 要解 决 的难 题 ； （ ３ ） 保 证下 入套 管 的安 全 与 固井 质 量 ， 也 是 必 须解 决 的 问题 ；