豫西山区基岩地热钻探技术研究与应用

发布时间：2021-03-11 15:05

　　地热是蕴藏在地球内部的一种巨大的“绿色能源宝库”,具有可持续和可再生等特点,是一项可再生清洁能源。当前,随着我国资源和环境形势严峻,寻求新的清洁能源资源,积极调整和优化能源资源消耗结构,地热能得到了高层和行业前所未有的重视,各部委先后颁布多项支持鼓励地热能开发等的政策文件,地热能产业迎来巨大发展机遇。长期以来,地热资源的主要开发利用方式为钻井,钻井直接决定着地热资源的投资成本、开发成败。豫西地区蕴含丰富的地热资源,但因其地质构造演化复杂,自然地理环境差等原因,地热钻探成本居高不下,钻进效率低下,事故频发,成为让人谈之色变的高风险地带。本文通过文献查阅及调研等方式,分析了地热钻探主要存在设备及工艺基础差、钻效低、施工周期长等问题,展望了未来存在引入石油设备工艺、绿色智能化钻探、多工艺复合钻探、高深高温高压钻探等发展方向。概述了豫西地热资源赋存状况,对其复杂地层特点及成因进行了分析归纳,列举了各地层条件对钻探工程的主要影响,并提出了相应工艺对策。同时结合生产性实践,在栾川九龙山火成岩缺水山区,“硬、碎、漏”各种复杂情况条件下,采用空气潜孔锤+气举反循环组合钻探工艺完成3眼地热井钻井工程。得... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

豫西地区位置图（比例尺1:60万）

图 2-2 小秦岭北矿带 ZK1909 孔取出的硬碎岩心图 2-3 栾川赤土店钼铅锌多金属矿 ZK0301 孔取出的岩心2.6 钻探关键技术对策分析（1）空气潜孔锤技术。空气潜孔锤以压缩空气为驱动力及循环介质，依靠高效冲作用碎岩，效率高、施工周期短，可有效针对较浅的坚硬、破碎地层。它可以避开山区钻井缺少施工用水的困扰，增加取粉管捞取岩渣，解决较小掉块及地层漏失无法建立循环问题。

图 2-3 栾川赤土店钼铅锌多金属矿 ZK0301 孔取出的岩心2.6 钻探关键技术对策分析（1）空气潜孔锤技术。空气潜孔锤以压缩空气为驱动力及循环介质，依靠高效冲作用碎岩，效率高、施工周期短，可有效针对较浅的坚硬、破碎地层。它可以避开山区钻井缺少施工用水的困扰，增加取粉管捞取岩渣，解决较小掉块及地层漏失无法建立循环问题。（2）气举反循环技术，属于“欠平衡”钻井技术范畴，依靠钻具内外液面压力差作用，返出大粒径岩屑避免重复了破碎，实现高效钻进。并且可有效针对深孔钻进时的漏失、小规模掉块卡钻问题，钻进过程即是洗井过程，避免泥浆对含水层的污染及堵塞。（3）水力压裂增产技术。水力压裂技术主要依靠流体的高压作用，改善井下储层条件，疏通导水通道，达到增产目的。在地热开发中经常出现此类问题：投入巨大人力及财力成本建成地热井后，出现水量小水温低等资源

【参考文献】：
期刊论文
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[5]基岩水井压裂增水机理分析[J]. 李炳平,何计彬,康志鸿.  探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(01)
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[9]谈深部探矿钻探特点及技术[J]. 吴书亮.  山西建筑. 2015(01)
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本文编号：3076655