天津市地热井钻进与成井工艺

地热井资料

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探矿工程(岩土钻掘工程)           2001年增刊

天津市地热井钻进与成井工艺

邵俊琪

(天津市地矿局地热管理处,天津300191)

摘 要:天津市地热井施工引进石油钻井技术,使井深达4000m,开孔口径445mm,终孔口径152~216mm,出水

量200m3/h,出水温度95℃。采用开采-回灌开发模式,推广地热对井技术。介绍了井身结构,钻进及成井工艺,定向井施工技术。

关键词:地热井;井身结构;钻进;成井;开采-回灌;定向井中图分类号:TU991.12  文献标识码:B  文章编号:1000-3746(2001)S1-0202-03

  近10多年来,由于勘探和开发地热的需要,地热井钻凿技术水平有较大提高。以前,因为没有大型的钻凿设备,机具又很简陋,(,低,。地热井,以达到其口径大、井深、出水量大和出水温度高的要求。石油钻井技术的引进,为我们解决了这些难题。现在,我们可以钻井深近4000m、开孔口径445mm、终孔口径152~216mm、出水量达200m3/h、出水温度超过95℃的地热井,使得我市近些年来出现了开发地热的热潮。为了避免水位逐年下降,储量减少,保护地热资源,建立了开采-回灌的开发模式。推广地热对井技术(一采一灌),即两井井口相距较近(4~5m),便于管理,而井底相距较远(800~1000m),以避免两井相互干扰。因此,定向斜井钻凿技术也被引用进来。

由于开采不同的热储层,地热井可以有2种基本类型:一是第三系(明化镇组和馆陶组热储层)地热井;另一是基岩(奥陶系、寒武系、青夕口系龙山组和蓟县系雾迷山组热储层)地热井。前者的开采层较为松散或半胶结,需下过滤器成井;后者为基岩裂隙型,采用先期裸眼完井技术。两者的成井工艺有所不同。

为了适应当前开发地热的要求,笔者认为还应在以下几个方面进一步发展和提高地热井的钻凿技术。首先应设计新型的钻机、设备,特别是适用于城市环境的钻凿设备,占用场地较小,便于运输,马力较高,而且具有较低的环境和噪声污染。其次,应有

,、安全。有了新设,,重点:;能确保较高的钻凿成、高的出水量和出水温度;避免或者是尽可能地降低钻凿施工的风险性。

1 地热井井身结构

确定井身结构所考虑的主要因素是:欲开采热储层的层位特点和所钻遇的地层情况(据已有地质资料进行预测),即地质条件。

图1是以过滤器成井的第三系地热井井身结构示意图。由于第三系地层和开采热储层具有松散或半胶结的特点,须下带过滤器的井管来保护井壁,使地热水畅通地进入井内,又要将非开采层有效地封隔。这类地热井与第四系或第三系砂层成浅(冷)水井的井身结构相近,但在成井工艺上有所不同。

图2是基岩地热井的井身结构。若在奥陶系热储层成井则为三开井,如在蓟县系雾迷山组热储层成井为四开井。其成井工艺均为先期裸眼完井。

以上2种井身结构,均采用了石油钻井的钻头口径和套管口径系列。即:三牙轮钻头为

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44415、31111、21519和15214mm口径系列;套管为 33917、24415和17718mm系列。

2 地热井钻进2.1 热储层种类和特点

天津地区地热田为上下叠置的2套热储系统,即:上部为第三系陆相松散或半胶结碎屑岩地层;下部为古生界、元古界较坚硬的碳酸盐岩地层。上部

 收稿日期:2001-05-30

 作者简介:邵俊琪(1940-),男(汉族),山东陵县人,天津市地质基础工程公司原副总工程师,教授级高级工程师,探矿工程专业,从事地热井工程监理工作,天津市南开区迎水道20号,(022)23686338。

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