地热井成井的基本知识.

地热钻井常用的钻机类型 • 要根据预定的钻井深度，合理选择钻机类型。选择的钻机过大， 会增加成本，过小，则可能达不到预定的目标。在打探采结合 井时，由于地下情况尚不很清楚，应适当留有余地，以便必要 时加大钻井深度。 • 根据我省目前地热勘察的深度多数在2000-3000米，可采用的 钻机类型主要有三个系列，即TSJ系列、GZ系列、ZJ系列。如 TSJ-2000型、TSJ-2600型、 TSJ-3000型， GZ-2000型、 GZ-2600型、GZ-3000型，ZJ20-135J型、ZJ20-170J型等。 TSJ-2000型钻机使用89mm钻杆时，其最大钻井深度为2000 米。而GZ-2000型为加重2000型钻机。在使用89mm（3.5"） 钻杆时，其最大钻井深度可达2600米。GZ-2600型使用 89mm钻杆时，最大钻井深度可达3000米。ZJ系列的钻机， 为国产的石油钻机。其中较小的 ZJ20-135J型使用127mm （5"）钻杆钻井深度可达2000米、ZJ20-170J型使用127mm 钻杆钻井深度可达2500米。 • 钻机类型与泥浆泵、井架等并不是固定配套的，可以根据需要
钻柱的连接
钻柱的连接 • 钻柱自上而下为方钻杆、钻杆、钻铤、钻头及其间的接头。 • 方钻杆系在钻柱的最上方，上连水龙头；下连钻杆的方形 钻杆。由转盘、方补心通过方钻杆带动整个钻柱旋转并向 下钻进。一般长度为13-14.5米，比普通钻杆长2-3米。 • 钻杆长8-12米，最常见的是9米多。直径有31/2英寸 （89mm）、4英寸、 41/2英寸、 5英寸（127mm）、 51/2英寸。地热勘察中常用的钻杆直径为89mm、 114mm、127mm。 • 钻铤主要安装在钻柱的最下部。主要特点是壁厚大，相当 于钻杆壁厚的4-6倍。具有较大的重力和刚度。在钻井过程 中给钻头施加压力。减轻钻头的震动、摆动和跳动。使钻 头平稳工作，控制井斜。其长度为9150mm或9450mm， 直径有104.8-279.4mm等多种规格。 • 钻头有牙轮钻头、刮刀钻头、合金钻头、金刚石钻头、 PDC钻头、取心钻头、扩孔钻头等。
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。
地热井成井的基本知识
编写本材料的初衷
• 为了贯彻国家保护环境、推行低碳经济的国策，为进一步发展 浙江的旅游疗养事业，我省近几年明显加快了地热资源勘查工 作的速度。许多地区和部门施工了一些的地热勘察井。我省正 处在取得更多、更大发现的前夜,但从全国范围来说在地热资 源勘探开发方面浙江却处在倒数前三名之内。 • 目前我省的地热钻井，特别是大口径的深井，基本依靠省外的 施工队伍。在市场经济条件下，施工队伍的素质参差不齐。有 不少本身不具资质的钻井队因挂靠在具资质的单位而中标施工， 而具资质的单位又很少对其进行管理。因此，业主及被委托的 项目负责单位，派出监理人员实施现场监督显得十分重要。 • 此材料是为了监理人员的实际需要而编制的。由于地热成井涉 及的方面很多，因此，内容显得比较繁杂，但深度不够。由于 需要从事这一工作的年青人，以往对这方面的接触较少，为了 能用较短的时间初步掌握多方面的知识，也只能这样。希望这 份材料对大家有所帮助。
二、地热钻井工作的基础知识 • 地热钻井多采用石油钻机或水源钻机
二、地热钻井工作的基础知识
钻机包扩三大系统(提升系 统、旋转系统、循环系统）。 主要设备有八大件（天车、 游动滑车、大钩、水龙头、 转盘、绞车、泥浆泵、井架）
钻机及井场布置
地热钻井对场地的要求
• 地热钻井对场地的要求相对较高，所需的面积较大，除了其钻 井设备相对较大，钻机前面需放置钻杆、钻铤、套管，以及停 放测井车辆之外，主要是泥浆池、备用泥浆池和泥浆循环和净 化系统占用了较大面积。由于地热钻井基本上采用不取心钻进， 上返的岩屑很多。为了尽可能减少泥浆对热储层的污染侵Baidu Nhomakorabea， 以及提高钻井速度，对泥浆净化的要求较高，一般采用三级净 化，泥浆循环系统的长度要求不少于15米。此外，还要有值班 房、堆放配置泥浆用的粘土、化学药剂，固井用水泥的位置等。 对场地所需的具体面积，依钻机的类型、是否使用柴油发电机 等有所不同，一般需要40×50米左右的场地，但在城市中打井 受到实际可用场地的限制，也可以适当压缩，具体要求可以和 钻井队协商。 • 钻机所在的位置对地面需要硬化，硬化不佳 地面下沉容易出现 井斜。此外，还要考虑排污、尽可能减少环境噪声对居民的影 响以及供电、设备进出的道路和桥梁等问题。