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钻探工艺
钻探成井工艺
来源:地大热能 2015-08-26
一、地热钻井成井工艺介绍
地热钻井成井工艺是指在地热钻探钻凿成孔并取得钻孔地质剖面资料之后,还必须通过抽水试验查明地下水的水位、水量、水质等情况,有时还要将其建成用于长久供水的管井。为此而采取的各种技术措施,称“地热钻井成井工艺”。 

二、成井工艺的重要性
成井工艺的目的主要有两点:一是将含水层的水经过疏通而使其能够自由的流入井内;
二是封闭或隔离非含水层,以防止地下含水层的水互相串通或污染含水层。

三、钻探成井工艺的流程
1、物探测井
测井要求:测井前必须采用钻具和钻头通孔;通孔至井底后开泵循环;不允许井内有过高的固相含量和沉淀;测井探头和电缆在起下过程中要缓慢匀速;注意井内液面变化,当井内液面下降时必须回灌泥浆。
2、划眼
为保证井眼的圆整,必须采用与原来井径相同的钻头进行划眼;眼基本程序:通过钻机提升和回转系统在井内由浅而深上下及旋转运动。特别是容易井斜的区段必须反复多次进行划眼。
3、破壁
根据不同地层或泥皮情况,可采用专用刮刀或钢丝刷二种机具;破壁方法:用钻杆连接破壁工具,在井内自上而下慢速回转方式破坏井壁泥皮。
4、冲孔换浆
壁结束后,可利用井内原钻具进行排渣和冲孔换浆;对于相对稳定地层换浆粘度易控制在15s~20s,密度1.15g/cm3,地层稳定性较差换浆粘度控制在20s~25s,密度1.15g/cm3~1.20g/cm3。
5、下管
下管前必须校正孔深;确定下管深度、过滤管安装位置;检查和维护钻塔、天车、游动滑车和提升系统;检查管材、丝扣和下管辅助工具;焊接管注意焊缝质量并进行检查;地热井成井管材应进行强度计算和校核;下管过程中必须保证井管内外液面基本一致;液面差超过10m时必须进行回灌;下管遇到阻力或下入困难,应及时起拔井管重新划眼;下管中发现井漏、井塌等现象,应及时提出井管,经处理井壁稳定后再重新下管;二次及多次下管时,井管重叠部分应在15m~40m为宜。
6、填砾与止水
1.填砾:填砾主要适宜1200m以浅的地热井。当井深大于1300m时,宜采用贴砾过滤管或携砾过滤管。
2.止水:1200m以浅孔隙型地热井一般选用半干粘土球止水,粘土球可为球状或圆柱状,但最大尺寸不得超过井径和井管环空间隙的1/2;超过1200m的地热井可根据情况选用膨胀橡胶或膨胀橡胶—普通橡胶联合止水。
7、固井
表层套管固井时,水泥浆一般应返至地面,采用钻井泥浆泵即可完成;技术套管固井时,水泥浆返高应不低于400m,套管重叠段宜用水泥封固严密;水泥标号不宜小于普硅P.O 42.5;当固井段深度大于2000m,宜采用油井专用水泥;水泥浆密度一般控制在1.75 g/cm3~1.80g/cm3;井管内水泥塞高度宜控制在10m~30m;固井深度超过1200m时,应采用专用水泥固井车和水泥浆储罐车,保证固井时的连续性。    
8、洗井
针对地热井特点,选取合适的洗井方式。洗井方法主要有:潜水泵—空压机、空压机—活塞、焦磷酸钠(盐酸)—二氧化碳、二氧化碳—空压机、爆破—空压机、压裂—焦磷酸钠(盐酸)—空压机等。
9、抽水试验
抽水设备有空压机、潜水泵等。温度超过50℃时宜采用高温潜水泵。抽水测试仪器主要有堰箱、耐高温水表、流量计、电位仪、温度计。抽水设备安装按照相关使用说明书执行。
10、样品采集与化验
地热水样采集、化验与保存执行《地热资源地质勘查规范》(GB 11615-2010)《供水水文地质勘察规范》(GB 50027-2001)《饮用天然矿泉水检验方法》(GB/T 8538-1995)等。地热储层含有其它气体时,必须按照相关规定取样检测。

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