多工艺联合洗井和抽水试验在CGSD-01井中的应用
发布时间：2021-03-11 07:34
天津东丽湖CGSD-01井为地热勘探井,设计井深4000 m,完钻井深4051.68 m。为最大程度清理钻井过程中对含水层的堵塞,本井采用了焦磷酸钠洗井、压缩空气洗井和酸化洗井3种工艺方法联合洗井,并先后进行2次抽水试验。联合抽水试验表明多工艺联合洗井效果理想。本文主要阐述了CGSD-01井洗井及抽水试验实施工艺,以期为今后同类研究及施工提供有益的借鉴。
【文章来源】：探矿工程(岩土钻掘工程). 2019,46(06)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
95CY01井井身结构
绍ＣＧＳＤ－０１井多工艺联合洗井及抽水试验实施工艺，可为今后类似的工程提供参考。１工程概况ＣＧＳＤ－０１井为地热探采结合井，位于天津市东丽区丽湖西南角。工作区所处大地构造位置为华北准地台（Ⅰ）－华北断坳（Ⅱ）－沧县隆起（Ⅲ）－潘庄凸起（Ⅳ）的中部东侧。ＣＧＳＤ－０１井为设计井深４０００ｍ直井，覆盖层以下定深取心，完钻井深４０５１．６８ｍ。其实际井身结构（见图１）如下［２］。（１）一开井段：井径４４４．５ｍｍ，深度１４６９．８４ｍ，下入?３３９．７ｍｍ套管；（２）二开井段：井径３１１．２ｍｍ，深度２２６２．７５ｍ，下入?２４４．５ｍｍ套管；（３）三开井段：井径２１５．９ｍｍ，深度４０５１．６８ｍ，下入?１７７．８ｍｍ套管，其中筛管长度３２０．３４ｍ。图１ＣＧＳＤ－０１井井身结构Ｆｉｇ．１ＣａｓｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｏｆｗｅｌｌＣＧＳＤ－０１潘庄凸起分布的地层由新至老分别为新生界、古生界和中、新元古界。ＣＧＳＤ－０１井实际钻探揭露揭层情况见表１。表１实际揭露地层特征［３］Ｔａｂｌｅ１Ａｃｔｕａｌｅｘｐｏｓｅｄｓｔｒａｔａｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ地层界系组段底板埋深／ｍ地层厚度／ｍ岩性特征新生界（Ｃｚ）第四系（Ｑ）新近系（Ｎ）明化镇组（Ｎｍ）馆陶组（Ｎｇ）３５５３５５粘土、粉细砂互层上段７９０４３５砂岩为主，与泥岩互层下段１１６０３７０泥岩为主，与砂岩互层１４６０３００砂砾
２．１焦磷酸钠洗井钻井结束后首先进行焦磷酸钠（Ｎａ４Ｐ４Ｏ７）洗井作业。焦磷酸钠与粘土发生络合作用，形成不易沉淀的水溶性络离子，在压缩空气洗井过程中可排出孔外。同时磷酸根带有强负电荷，可吸附粘土晶体含Ｃａ２＋、Ａｌ３＋、Ｍｇ２＋棱角部位，使粘土离子之间斥力增强；同时磷酸根离子产生吸附时带进水化膜，增加了粘土颗粒的水化。通过以上分散作用，使井壁的泥皮被逐渐分解成泥糊状，从而达到破坏泥皮的目的［７］。焦磷酸钠洗井溶液浓度一般为０．８％～１．２％，由于ＣＧＳＤ－０１井出水层井段施工时间较短，泥浆对井壁的堵塞程度不严重，故选用０．８％浓度的焦磷酸钠洗井溶液。ＣＧＳＤ－０１井出水层位为雾迷山二段（３７１５～４０５１．６８ｍ），根据层位厚度，计算出管内及管外环空间隙体积，配置焦磷酸钠溶液１１．２７ｍ３。施工前先将钻杆下入井底，通过泥浆泵将焦磷酸钠溶液注入井内，再注入泥浆将焦磷酸钠溶液顶替至３７１５～４０５１．６８ｍ井段。注入阶段共替出泥浆２１ｍ３，浸泡７ｈ后用清水替换焦磷酸钠溶液。２．２压缩空气洗井本井在完成焦磷酸钠洗井后，开始压缩空气洗井作业。通过向井内持续注入高压空气，使井内水柱上下震荡破坏井壁泥皮；同时高压空气推动井内水柱间断性喷出井口，随着井喷，井内瞬时形成负压，井壁裂隙堵塞物被吸入井内，有助于含水层的疏通出水［８］。根据本井水位高度及压缩空气洗井所需气量，选用压力６ＭＰａ，风量１０ｍ３／ｍｉｎ空压
【参考文献】：
期刊论文
[1]东丽湖地热钻探CGSD-01井钻完井技术[J]. 和国磊,宋志彬,胡志兴,许本冲,马汉臣,陈浩文,杜垚森. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(04)
[2]浮力下管技术在天津东丽CGSD-01地热调查井中的应用[J]. 许本冲,和国磊,宋志彬,马汉臣,秦如雷. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(04)
[3]天津东丽湖CGSD-01井取心问题及技术探索[J]. 杜垚森,宋志彬,和国磊,马汉臣,许本冲,陈浩文. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(03)
[4]气举-酸化联合洗井技术在地热资源开发中的应用[J]. 凌安航,谭扬军. 价值工程. 2018(21)
[5]论地热井洗井及增产工艺技术[J]. 刘咏康. 内燃机与配件. 2017(10)
[6]地热井成井工艺[J]. 安丽丽,刘志军. 科技创新与应用. 2016(27)
[7]地热井施工流程及工程控制技术探讨[J]. 郝刚强,王智慧,姜亚东. 西部资源. 2015(01)
[8]单孔稳定流抽水试验资料的计算机处理与绘图[J]. 刘柏根. 陕西煤炭. 2014(02)
[9]酸化液压技术在地热增产中的应用分析[J]. 王平,宗振海,李振杰,徐云鹏,田光辉. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2011(10)
[10]地热井洗井工艺探讨[J]. 任良治,李勤义,熊章华,杨扬,王冠豪,黎立. 地下空间与工程学报. 2010(S2)
硕士论文
[1]酸化压裂工艺在碳酸盐岩层地热开发中的应用[D]. 徐云鹏.中国地质大学（北京） 2014
本文编号：3076110
【文章来源】：探矿工程(岩土钻掘工程). 2019,46(06)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
95CY01井井身结构
绍ＣＧＳＤ－０１井多工艺联合洗井及抽水试验实施工艺，可为今后类似的工程提供参考。１工程概况ＣＧＳＤ－０１井为地热探采结合井，位于天津市东丽区丽湖西南角。工作区所处大地构造位置为华北准地台（Ⅰ）－华北断坳（Ⅱ）－沧县隆起（Ⅲ）－潘庄凸起（Ⅳ）的中部东侧。ＣＧＳＤ－０１井为设计井深４０００ｍ直井，覆盖层以下定深取心，完钻井深４０５１．６８ｍ。其实际井身结构（见图１）如下［２］。（１）一开井段：井径４４４．５ｍｍ，深度１４６９．８４ｍ，下入?３３９．７ｍｍ套管；（２）二开井段：井径３１１．２ｍｍ，深度２２６２．７５ｍ，下入?２４４．５ｍｍ套管；（３）三开井段：井径２１５．９ｍｍ，深度４０５１．６８ｍ，下入?１７７．８ｍｍ套管，其中筛管长度３２０．３４ｍ。图１ＣＧＳＤ－０１井井身结构Ｆｉｇ．１ＣａｓｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｏｆｗｅｌｌＣＧＳＤ－０１潘庄凸起分布的地层由新至老分别为新生界、古生界和中、新元古界。ＣＧＳＤ－０１井实际钻探揭露揭层情况见表１。表１实际揭露地层特征［３］Ｔａｂｌｅ１Ａｃｔｕａｌｅｘｐｏｓｅｄｓｔｒａｔａｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ地层界系组段底板埋深／ｍ地层厚度／ｍ岩性特征新生界（Ｃｚ）第四系（Ｑ）新近系（Ｎ）明化镇组（Ｎｍ）馆陶组（Ｎｇ）３５５３５５粘土、粉细砂互层上段７９０４３５砂岩为主，与泥岩互层下段１１６０３７０泥岩为主，与砂岩互层１４６０３００砂砾
２．１焦磷酸钠洗井钻井结束后首先进行焦磷酸钠（Ｎａ４Ｐ４Ｏ７）洗井作业。焦磷酸钠与粘土发生络合作用，形成不易沉淀的水溶性络离子，在压缩空气洗井过程中可排出孔外。同时磷酸根带有强负电荷，可吸附粘土晶体含Ｃａ２＋、Ａｌ３＋、Ｍｇ２＋棱角部位，使粘土离子之间斥力增强；同时磷酸根离子产生吸附时带进水化膜，增加了粘土颗粒的水化。通过以上分散作用，使井壁的泥皮被逐渐分解成泥糊状，从而达到破坏泥皮的目的［７］。焦磷酸钠洗井溶液浓度一般为０．８％～１．２％，由于ＣＧＳＤ－０１井出水层井段施工时间较短，泥浆对井壁的堵塞程度不严重，故选用０．８％浓度的焦磷酸钠洗井溶液。ＣＧＳＤ－０１井出水层位为雾迷山二段（３７１５～４０５１．６８ｍ），根据层位厚度，计算出管内及管外环空间隙体积，配置焦磷酸钠溶液１１．２７ｍ３。施工前先将钻杆下入井底，通过泥浆泵将焦磷酸钠溶液注入井内，再注入泥浆将焦磷酸钠溶液顶替至３７１５～４０５１．６８ｍ井段。注入阶段共替出泥浆２１ｍ３，浸泡７ｈ后用清水替换焦磷酸钠溶液。２．２压缩空气洗井本井在完成焦磷酸钠洗井后，开始压缩空气洗井作业。通过向井内持续注入高压空气，使井内水柱上下震荡破坏井壁泥皮；同时高压空气推动井内水柱间断性喷出井口，随着井喷，井内瞬时形成负压，井壁裂隙堵塞物被吸入井内，有助于含水层的疏通出水［８］。根据本井水位高度及压缩空气洗井所需气量，选用压力６ＭＰａ，风量１０ｍ３／ｍｉｎ空压
【参考文献】：
期刊论文
[1]东丽湖地热钻探CGSD-01井钻完井技术[J]. 和国磊,宋志彬,胡志兴,许本冲,马汉臣,陈浩文,杜垚森. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(04)
[2]浮力下管技术在天津东丽CGSD-01地热调查井中的应用[J]. 许本冲,和国磊,宋志彬,马汉臣,秦如雷. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(04)
[3]天津东丽湖CGSD-01井取心问题及技术探索[J]. 杜垚森,宋志彬,和国磊,马汉臣,许本冲,陈浩文. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(03)
[4]气举-酸化联合洗井技术在地热资源开发中的应用[J]. 凌安航,谭扬军. 价值工程. 2018(21)
[5]论地热井洗井及增产工艺技术[J]. 刘咏康. 内燃机与配件. 2017(10)
[6]地热井成井工艺[J]. 安丽丽,刘志军. 科技创新与应用. 2016(27)
[7]地热井施工流程及工程控制技术探讨[J]. 郝刚强,王智慧,姜亚东. 西部资源. 2015(01)
[8]单孔稳定流抽水试验资料的计算机处理与绘图[J]. 刘柏根. 陕西煤炭. 2014(02)
[9]酸化液压技术在地热增产中的应用分析[J]. 王平,宗振海,李振杰,徐云鹏,田光辉. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2011(10)
[10]地热井洗井工艺探讨[J]. 任良治,李勤义,熊章华,杨扬,王冠豪,黎立. 地下空间与工程学报. 2010(S2)
硕士论文
[1]酸化压裂工艺在碳酸盐岩层地热开发中的应用[D]. 徐云鹏.中国地质大学（北京） 2014
本文编号：3076110
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