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簡(jiǎn)介

地?zé)崮軐儆诔柈a(chǎn)業(yè)，它是新能源領(lǐng)域中，非常有生命力的行業(yè)，是新能源的創(chuàng)新，也是新能源的創(chuàng)業(yè)，在中國大地上開始了星火燎原的成長(zhǎng)之后，目前進(jìn)入了新的階段。而地?zé)崮荛_發(fā)中，zui重要的工程，就是地?zé)徙@井。那么地?zé)徙@井，是否能像其他新興產(chǎn)業(yè)那樣，看到機(jī)會(huì)就上馬，走狂放不羈的路線？事實(shí)證明，地?zé)峋こ蹋⒉皇强亢翱谔?hào)就能提高生產(chǎn)力的行業(yè)，它是需要腳踏實(shí)地，一個(gè)蘿卜一個(gè)坑的進(jìn)行按部就班的生產(chǎn)的，地?zé)徙@井不能野蠻生長(zhǎng)，在進(jìn)行地?zé)峋こ虝r(shí)，要“瞻前顧后”。地?zé)峥辈殂@井應(yīng)按照勘探開采結(jié)合的原則進(jìn)行布置和施工。地?zé)峥辈榭子袟l件成井的，應(yīng)按地?zé)嵘a(chǎn)鉆井技術(shù)要求成井，完井后轉(zhuǎn)為生產(chǎn)井利用；地?zé)嵘a(chǎn)井應(yīng)按地質(zhì)勘查孔的技術(shù)要求進(jìn)行鉆井施工，取全取準(zhǔn)各項(xiàng)鉆井地質(zhì)及地?zé)釁?shù)資料，做好地質(zhì)編錄，為地?zé)崽锏刭|(zhì)研究和資源開發(fā)與保護(hù)提供地質(zhì)資料?？碧骄趶綉?yīng)滿足取樣測(cè)井以及完井后安裝抽水試驗(yàn)設(shè)備要求，勘探開采結(jié)合井還應(yīng)滿足生產(chǎn)井設(shè)計(jì)抽水量及止水填料的要求勘探井在鉆進(jìn)過程中和完井后應(yīng)進(jìn)行地球物理測(cè)井。一般井段應(yīng)做井徑、井斜、電阻率、自然電位、自然伽馬、井溫和井底溫度等項(xiàng)目。深度按照熱儲(chǔ)層埋藏深度確定。取得可供發(fā)電或其它工業(yè)利用的一定數(shù)量的熱水和蒸汽，采用油井套管程序和完井方法。

性能

回灌井井場(chǎng)包括自然環(huán)境、地形地貌、交通和土壤情況等；相鄰井鉆井資料包括井史、井身結(jié)構(gòu)、鉆井液密度、鉆井事故及復(fù)雜情況處理、鉆頭鉆具使用、井斜、鉆井時(shí)效、機(jī)械鉆速以及施工總結(jié)等內(nèi)容鉆井設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)鉆井深度和負(fù)荷合理選擇鉆機(jī)裝備，施工zui大負(fù)荷應(yīng)低于鉆機(jī)zui大額定負(fù)荷的80%。鉆井平臺(tái)高度必須滿足安裝井控裝置的要求，井控系統(tǒng)zui大額定壓力必須大于預(yù)測(cè)的zui大井口壓力的20%。所設(shè)計(jì)的井身結(jié)構(gòu)根據(jù)完井直徑要求，并應(yīng)充分滿足鉆井、成井出水需要以及獲取參數(shù)的需要要充分考慮到出現(xiàn)漏、涌、塌、卡等復(fù)雜情況的處理作業(yè)需要，須用套管封閉復(fù)雜地層井段時(shí)，套管程序設(shè)計(jì)應(yīng)留有儲(chǔ)備和余地。設(shè)計(jì)鉆井液密度，必須大于地層孔隙壓力當(dāng)量密度，小于地層破裂壓力當(dāng)量密度，并保證井眼系統(tǒng)壓力平衡。鉆井目的、任務(wù)：一般應(yīng)包括的內(nèi)容：取全、取準(zhǔn)目的熱儲(chǔ)層及其蓋層的巖樣；查明該井對(duì)應(yīng)的地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、地溫變化、熱儲(chǔ)的滲透性、地?zé)崃黧w壓力及其物理性質(zhì)和化學(xué)組分；了解蓋層的保溫隔熱條件和地?zé)豳Y源儲(chǔ)層的開采技術(shù)條件；查明熱儲(chǔ)的壓力、水位、溫度、流量和地?zé)崃黧w水質(zhì)，按規(guī)范或合同要求做好該井的水文地質(zhì)工作；查明地?zé)岬刭|(zhì)條件，取得有代表性的計(jì)算參數(shù)用以評(píng)價(jià)地?zé)豳Y源等；開采地?zé)崮茉吹葞r屑錄井記錄巖屑錄井井段和間距，進(jìn)行巖性定名、巖性描述、確定分層深度。接近下管層位要加密撈取，以準(zhǔn)確判斷地層。地層熟悉或商業(yè)井可減少撈樣，改為撈樣地質(zhì)觀察。鉆井取心及井壁取心時(shí)，滿足取心井段、取心進(jìn)尺、巖心直徑和采取率要求；設(shè)計(jì)井壁取心井段、取心次數(shù)及取心收獲率。各井段鉆井循環(huán)介質(zhì)類型、性能要求、維護(hù)與管理、防漏堵漏措施、井控措施、儲(chǔ)層保護(hù)措施。根據(jù)鉆井循環(huán)介質(zhì)顯示情況分析并記錄溫度、井漏、氣侵、井涌、井噴情況。根據(jù)設(shè)計(jì)井地層預(yù)測(cè)和以往工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各井段施工重點(diǎn)提出要求，對(duì)主要井內(nèi)事故及復(fù)雜情況提出預(yù)防與處理措施。地?zé)峋@機(jī)主要根據(jù)地質(zhì)情況、鉆進(jìn)工藝方法和設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)等條件，結(jié)合實(shí)際設(shè)備狀況進(jìn)行選擇和配套使用。一般選用石油或水文水井鉆機(jī)，選用的原則zui大提升載荷不能超過鉆機(jī)大鉤zui大鉤載的80%。空壓機(jī)主要根據(jù)所需風(fēng)量及風(fēng)壓來合理選擇，空壓機(jī)的主要規(guī)格性能應(yīng)滿足地?zé)峋┕ぜ跋淳褂谩０l(fā)電機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)各類型鉆機(jī)及主要設(shè)備的用電量來確定，現(xiàn)場(chǎng)常用發(fā)電機(jī)組應(yīng)滿足主要設(shè)備用電需要井場(chǎng)地基修建時(shí)，應(yīng)保證鉆孔邊緣距地下動(dòng)力電纜線路、高壓輸氣管道等水平距離大于5m，距地下通訊電纜、構(gòu)筑物、給排水管道等水平距離大于2m井場(chǎng)地基修建時(shí)，要確保井架在安裝（起落）過程中或工作工況時(shí)，井架主體及附屬的繃?yán)K、避雷器等設(shè)施與場(chǎng)地過空的高壓輸電線的安全距離符合AQ 2004要求泥漿地面循環(huán)槽應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，較小的坡度；各級(jí)沉淀坑設(shè)置在拐彎處并方便撈取沉砂；泥漿池的容量除應(yīng)滿足鉆井施工中的正常循環(huán)外，還能足以容納固井作業(yè)時(shí)，因打入前置液、水泥漿液及頂替液而排出的孔內(nèi)泥漿。

鉆探是用鉆機(jī)設(shè)備從地表向地下鉆進(jìn)成孔，從而達(dá)到所要任務(wù)的工程施工工程。從鉆探的目的可分為[1]  ：

質(zhì)鉆探，水文水井鉆探，工程勘察鉆探，

鉆探施工示意圖

1. 地質(zhì)鉆探：從鉆孔中不同深度處取得巖心、礦樣進(jìn)行分析研究鑒別查明礦體或劃分地層，判定地層地質(zhì)情況的作業(yè)。通常地質(zhì)找礦中鉆探的費(fèi)用至少都要占到40%以上。鉆孔直徑小(46～91毫米 )，按礦種的不同 ，深度從幾十米到幾千米。

2. 水文水井鉆探：鉆探至含水層（位）時(shí)固井成孔，從而滿足人畜飲水問題及農(nóng)田灌溉或?yàn)榈刭|(zhì)部門提供水文觀測(cè)。文地質(zhì)鉆探，普查孔直徑小于150毫米，勘探孔直徑150～350毫米，水井直徑 150～550 毫米 ，孔深300 米以上。

3.地?zé)徙@探：鉆探成，對(duì)地?zé)豳Y源通過熱載體進(jìn)行開采利用。技術(shù)鉆井深度一般可以達(dá)到3000到5000米，地?zé)豳Y源利用比較好的有羊八井高溫地?zé)崽?，西安地?zé)崽?，北方集中在北京和天津兩地?/span>

4. 工程勘察鉆探：從鉆孔中取得巖芯、土樣進(jìn)行物理性質(zhì)分析從而判斷其地基基礎(chǔ)是否滿足工程建設(shè)的承載重力和穩(wěn)定性。工程地質(zhì)鉆探 為勘察壩基 、水庫、渠道、港口工程、高層建筑以及鐵路、公路沿線的工程地質(zhì)情況。

5. 石油鉆探：鉆探成孔直接進(jìn)行資源開發(fā)利用，國內(nèi)有名的三家：中石油，中石化，海石油。鉆孔一般開孔915毫米，終孔216毫米 ，孔深1000～7000米 及以上，通常井口要安裝防噴器具。

6. 文物勘察鉆探 （鉆探） ：直觀準(zhǔn)確地取得一定地點(diǎn)的文化堆積資料，它比發(fā)掘省工，破壞性小，能在短時(shí)間內(nèi)了解較大面積的地下情況。適用于具體了解遺址堆積分布范圍、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形狀和布局等。

地?zé)峋こ痰?ldquo;瞻前”，指的是地?zé)峥辈?、地?zé)嵋?guī)劃，以及相關(guān)的能為地?zé)徙@井方案提供重要依據(jù)的工作。地?zé)崮苁且环N特殊的資源，它分為很多種形式，如地?zé)嵴羝⒌責(zé)崴?，在淺層還有土壤熱源，在深層有干熱巖等等，而溫度也有高低之分。所以地?zé)徙@井，要根據(jù)地?zé)豳Y源的不同性質(zhì)來進(jìn)行，地?zé)峥辈炜梢詾榈責(zé)徙@井提供關(guān)于這些的準(zhǔn)確信息，同時(shí)，抵達(dá)熱能認(rèn)為，地?zé)豳Y源的埋藏位置、深度、屬性、環(huán)境情況，對(duì)于地?zé)徙@井所采用的工藝和鉆井方案、技術(shù)、設(shè)備、耗材等等有重要的建議作用，這是地?zé)徙@井工程的重要依據(jù)除此之外，地質(zhì)狀況也需要地質(zhì)勘查來探查、分析，這不僅要在地?zé)徙@井前期，也要貫穿在地?zé)徙@井過程中，從而能夠及時(shí)并且有效地解決在鉆井過程中遇到的復(fù)雜的地質(zhì)問題，降低由于不明原因的地質(zhì)問題而造成的事故幾率，降低風(fēng)險(xiǎn)成本，更能提高地?zé)徙@井的成功率。

地?zé)峋_發(fā)科學(xué)家稱，用于驅(qū)動(dòng)現(xiàn)代化生活設(shè)備的能源已經(jīng)達(dá)到了短缺的地步。人類將在40年之內(nèi)耗盡地球上的石油資源，隨后天然氣也將消耗殆盡。這些化石燃料的形成需要在地下埋藏?cái)?shù)百萬年，它們一旦被消耗完畢，就將需要數(shù)百萬年的時(shí)間來補(bǔ)充。

科學(xué)家們正在和時(shí)間賽跑，希望在化石燃料耗盡之前找到更為清潔、有效和可再生的新能源。一種很少被注意到的潛在能源就存在于我們的腳下。位于地球深層的熱水與蒸汽，可以用來為家庭和商業(yè)設(shè)施加熱，并且能夠更為清潔地發(fā)電，這種能源被稱之為地?zé)崮堋?

地?zé)峋痛嬖谟诘叵?，只是需要收集罷了。地?zé)崮芸梢酝ㄟ^以下幾種方法予以利用：

直接地?zé)崮?。在接近地球表面的溫泉或者地?zé)崴畮?，我們可以直接汲取熱水加熱房間或辦公室。地?zé)崴ㄟ^熱交換機(jī)泵出，然后引入到建筑物的加熱系統(tǒng)。使用過的廢水可以再注入到通往地?zé)崴畮斓木?，加熱后再重新利用?

地?zé)嵴羝谩Ｔ诘叵聨坠锷?，土壤和水的溫度長(zhǎng)期保持在10-15攝氏度。實(shí)際上一點(diǎn)點(diǎn)溫度即可用來加熱或者為家庭和辦公室降溫。水流會(huì)在一系列位地下、水下的管道，在地下水庫與建筑物之間循環(huán)。一套壓縮機(jī)或者熱交換機(jī)將管中的熱量泵出，并將它們輸送到建筑中的風(fēng)管網(wǎng)路。到夏天，這個(gè)程序是顛倒的。管道會(huì)將熱量從房?jī)?nèi)抽出，并將它們帶到地下或者室外的水中，從而在這些地方被吸收掉。

地?zé)岚l(fā)電站。來自地下的熱水或者蒸汽可以通過地下井排出地面，并且用于在電廠里發(fā)電。目前存在三種地?zé)岚l(fā)電站：一是干蒸汽發(fā)電站。熱蒸汽直接從地下水庫抽出，并注入熱電站的發(fā)電機(jī)。蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪，進(jìn)而產(chǎn)生電能；二是二次蒸汽發(fā)電站：溫度介于148-371攝氏度之間的地?zé)崴ㄟ^水井泵出地面，一些水轉(zhuǎn)化為蒸汽，以驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)。當(dāng)蒸汽冷卻后又重新凝結(jié)為水并返回土地；三是雙循環(huán)發(fā)電站。中等水溫的地?zé)崴ㄟ^熱交換機(jī)，它的熱量轉(zhuǎn)移到一種低沸點(diǎn)液體（比如異丁烯）當(dāng)中，它可以在低于水溫的情況下沸騰。當(dāng)液體加熱汽化，可以驅(qū)動(dòng)渦輪。

地?zé)徙@井主要有四種類型    

一、地質(zhì)探井：      

主要用于了解勘探區(qū)有關(guān)地層剖面結(jié)構(gòu)、厚度，埋藏深度，以及斷裂構(gòu)造等情況。多用于基本地質(zhì)情況不明，勘探風(fēng)險(xiǎn)很大的地區(qū)。通常采用井徑較小的取心鉆進(jìn)，但也能進(jìn)行簡(jiǎn)單的抽水試驗(yàn)。     

二、探采結(jié)合井：      

通過地球物理勘探、資料收集和綜合分析，認(rèn)為勘探區(qū)具有地下熱儲(chǔ)的形成條件，但還有某些重要資料有待查明，多布置鉆采結(jié)合井。是目前我省地?zé)峥辈熘衵ui多采用的一種鉆井類型。井徑要求較大，表層套管部分，應(yīng)滿足下放潛水泵對(duì)泵室的要求。根據(jù)所存在的地質(zhì)問題，可分段取少量巖心。    

三、開采井（生產(chǎn)井）：      

當(dāng)一個(gè)地區(qū)已發(fā)現(xiàn)了地?zé)崽?，并且控制了其范圍，在地?zé)崽旆秶鷥?nèi)按照合理的井距，以開采地?zé)豳Y源為目的的鉆井。由于熱儲(chǔ)層的位置等都比較明確，因此，對(duì)錄井工作的要求低，不需要取心。     

四、回灌井（注水井）：      

隨著地?zé)崽锏拈_發(fā)，產(chǎn)水層的水位會(huì)逐漸下降。如果水位嚴(yán)重下降，則會(huì)對(duì)地?zé)崽锏拈_發(fā)帶來威脅，特別是熱儲(chǔ)層為封存水或開采量明顯大于自然補(bǔ)給量的地?zé)崽?。因此，需要打注水井講水回灌到儲(chǔ)層中，以保持熱儲(chǔ)層的能量和水位，使地?zé)崽锬軌蜷L(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。

隨著地?zé)崽锏拈_發(fā)，產(chǎn)水層的水位會(huì)逐漸下降。如果水位嚴(yán)重下降，則會(huì)對(duì)地?zé)崽锏拈_發(fā)帶來威脅，特別是熱儲(chǔ)層為封存水或開采量明顯大于自然補(bǔ)給量的地?zé)崽?。因此，需要打注水井講水回灌到儲(chǔ)層中，以保持熱儲(chǔ)層的能量和水位，使地?zé)崽锬軌蜷L(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。

地?zé)徙@井基本要求

1、地?zé)徙@井的基本要求包括：詳細(xì)的巖芯編錄、裂隙統(tǒng)計(jì)、采集巖石磨片樣和化學(xué)分析樣等方法，驗(yàn)證前期地?zé)岢傻V模型（如地層、巖石、構(gòu)造、重要的地質(zhì)界線變化情況等）。

2、跟鉆測(cè)溫和綜合測(cè)溫，繪制縱向溫度變化曲線，以科學(xué)掌握溫泉水溫。

影響鉆井成本的要素

1、井深 鉆井越深，成本越高。

2、鉆井中地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度 地質(zhì)構(gòu)造越復(fù)雜，變徑越多，成本越高。

3、鉆井的地理位置 這決定了鉆井設(shè)備的搬運(yùn)方式和動(dòng)力來源，進(jìn)而影響鉆井成本。

4、鉆機(jī)的進(jìn)尺、動(dòng)力大小和開孔直徑 一般來說，進(jìn)尺越深，要求的動(dòng)力越大，成本也越高。