200米、400米、600米、1000米、1200米、1500米、1700米、1800米、2000米、2200米、2500米。。。各種深井鉆探,從農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)的水井開(kāi)始到工業(yè)深水井、到養(yǎng)殖深熱水井、到供暖制冷地?zé)峋@探、到洗浴專(zhuān)業(yè)溫泉打井是我們山東開(kāi)啟鉆探的專(zhuān)長(zhǎng)
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簡(jiǎn)介
淄博市地?zé)岽蚓┕た們r(jià)報(bào)道,地?zé)豳Y源是有條件的可再生資源。有的地質(zhì)條件好,設(shè)計(jì)合理的地?zé)峋?,能夠達(dá)到采償平衡,就能夠*運(yùn)作,而有的地?zé)峋捎诔槿×颗c地下不協(xié)調(diào),可能*開(kāi)采就會(huì)造成地下資源枯竭,在這種情況下,就顯示出了適當(dāng)回灌的重要性,用的是熱量,而水是可以*循環(huán)的,這樣確保了整個(gè)地上地下系統(tǒng)的和諧與資源的持續(xù)利用。那么地?zé)徙@井過(guò)程中,究竟如何提高質(zhì)量,降低成本呢,主要分三個(gè)時(shí)期。加水→加土→加無(wú)機(jī)化學(xué)處理劑→加有機(jī)化學(xué)處理劑;或者,加水→加無(wú)機(jī)化學(xué)處理劑→加土→加有化學(xué)機(jī)處理劑。 先在處理劑膠液配制罐中加入清水,均勻加入計(jì)算量的處理劑,保持?jǐn)嚢柚钡匠浞炙芙?。將分別配制好的粘土漿液與鉆井液處理劑膠液,按配方混合并攪拌循環(huán)均勻壓井鉆井液的類(lèi)型、配方與性能應(yīng)與發(fā)生溢流前的井漿相近。使壓井鉆井液具有較低的粘度,適當(dāng)?shù)那辛?;盡可能低的濾失量、泥餅?zāi)Σ料禂?shù)和含砂量,24 h的穩(wěn)定性應(yīng)小于0.05g/cm3。用于壓井的加重鉆井液,其體積量通常為井筒體積加上地面循環(huán)系統(tǒng)中鉆井液體積總和的1.5倍~2倍。配置加重鉆井液時(shí),須預(yù)先調(diào)整好基漿性能,然后再加重,均勻加入重晶石。
其它被研究用于能源生產(chǎn)的地?zé)嵯到y(tǒng)有:
a.地壓型地?zé)嵯到y(tǒng),水的溫度稍高(高于正常地溫梯度)但靜液壓力要遠(yuǎn)高于其正常深度的壓力鉆井工藝
占領(lǐng)地?zé)崾袌?chǎng)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)在于將石油鉆井中*、成熟的工藝與相關(guān)水文、地?zé)崾┕みM(jìn)行了有機(jī)地結(jié)合。充分利用現(xiàn)有設(shè)備,優(yōu)選鉆頭和機(jī)械參數(shù),積極推廣和采用近噴射鉆井,大大提高了鉆井效率,縮短了建井周期;
b.巖漿型地?zé)嵯到y(tǒng),溫度為600~1400℃;
c.干熱巖(HDR)系統(tǒng),溫度通常為200~350℃,但是巖石具有較低的天然滲透性和少量的水地?zé)徙@井特點(diǎn) 地?zé)徙@井主要借鑒油氣井鉆井技術(shù),由于熱儲(chǔ) 巖石地質(zhì)條件, 諸如巖性、埋深以及產(chǎn)出流體性質(zhì)不同,相比于油氣鉆井、地?zé)徙@井條件更為苛刻,還要針對(duì)地?zé)峋?的高溫和大口徑進(jìn)行新技術(shù)和新設(shè) 備的改進(jìn)與研發(fā)鉆機(jī)選擇 地?zé)峋ǔ0碧骄蜕a(chǎn)井(包括注入 井)。
鉆井液設(shè)計(jì)
淄博市地?zé)岽蚓┕た們r(jià)報(bào)道設(shè)計(jì)鉆井液的密度、流變性、降失水性等主要技術(shù)指標(biāo);確定泥漿的膠體率、允 許含砂量、固相含量、pH值、潤(rùn)滑性、滲透率、泥皮質(zhì)量等重要參數(shù);
選擇造漿粘土和處理劑、泥漿處理劑配方設(shè)計(jì)、計(jì)算鉆井液材料用量、確定鉆井 液的制備方法。
鉆井液材料用量、處理劑加量根據(jù)鉆井液配方設(shè)計(jì)及室內(nèi)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定。鉆井液配制方法
基漿配制
加水→加土→加無(wú)機(jī)化學(xué)處理劑→加有機(jī)化學(xué)處理劑;或者,加水→加無(wú)機(jī)化學(xué)處理劑→加土→加有化學(xué)機(jī)處理劑。 先在處理劑膠液配制罐中加入清水,均勻加入計(jì)算量的處理劑,保持?jǐn)嚢柚钡匠浞炙芙?。將分別配制好的粘土漿液與鉆井液處理劑膠液,按配方混合并攪拌循環(huán)均勻。
鹽水泥漿配制
先將配制好的抗鹽土漿液與處理劑膠液按配方混合均勻,然后均勻加入氯化鈉或?;?qū)⒖果}土漿液緩慢均勻加入鹽水中,同時(shí)按比例加入處理劑膠液,保持?jǐn)嚢?,混合均勻后繼續(xù)攪拌或循環(huán)2h以上。
壓井鉆井液配制
壓井鉆井液的類(lèi)型、配方與性能應(yīng)與發(fā)生溢流前的井漿相近。使壓井鉆井液具有較低的粘度,適當(dāng)?shù)那辛?;盡可能低的濾失量、泥餅?zāi)Σ料禂?shù)和含砂量,24 h的穩(wěn)定性應(yīng)小于0.05g/cm3。用于壓井的加重鉆井液,其體積量通常為井筒體積加上地面循環(huán)系統(tǒng)中鉆井液體積總和的1.5倍~2倍。配置加重鉆井液時(shí),須預(yù)先調(diào)整好基漿性能,然后再加重,均勻加入重晶石。
取芯技術(shù)
(1)下取芯工具前嚴(yán)格檢查,合格后方可下井,取芯工具下井前做到井壁穩(wěn)定,井底清潔、井眼暢通,鉆井液性能穩(wěn)定,符合設(shè)計(jì)要求,確保順利下入取芯筒。
(2)下鉆操作平穩(wěn),杜絕猛剎、猛放,控制下放速度,嚴(yán)防頓鉆,鉆頭距井底一個(gè)單根深度時(shí),開(kāi)泵循環(huán)清潔井底。
(3)下鉆遇阻不超過(guò)40kN,否則接方鉆桿開(kāi)泵循環(huán),慢轉(zhuǎn)下放鉆具,若遇阻嚴(yán)重,及時(shí)起鉆,換牙輪鉆頭通井。取芯鉆進(jìn)前,循環(huán)處理好鉆井液,并清潔井底。
(4)取芯鉆進(jìn)剎把由司鉆親自操作,送鉆均勻,減少憋跳鉆,在設(shè)計(jì)參數(shù)允許的范圍內(nèi),可以靈活地調(diào)整鉆壓與轉(zhuǎn)速,盡量避免停泵、停鉆。
(5)用液壓大鉗卸扣,Ⅰ檔起鉆,不允許用轉(zhuǎn)盤(pán)卸扣。
鉆小口徑井,使用巖心鉆機(jī)可以節(jié)約成本。因?yàn)閹r心鉆機(jī)只需要小的套管、工具(鉆頭、鉸刀等)和少量的水泥,還有能力鉆穿全漏失地層。如果需要鉆大口徑井,那么通常采用常規(guī)轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)。多年以來(lái),傳統(tǒng)的鉆機(jī)都是靠機(jī)臺(tái)上的轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)。但是目前“頂部驅(qū)動(dòng)”技術(shù)業(yè)已成熟,它改善了以往隨著鉆進(jìn)每次只能加一根鉆桿的情形。這種鉆機(jī)可以帶動(dòng)一組(兩到三根)鉆 桿, 節(jié)省了連接時(shí)間,而且在下鉆時(shí)可以旋轉(zhuǎn)和循環(huán)。這種邊鉆進(jìn)邊循環(huán)的方式對(duì)于地?zé)峋畞?lái)說(shuō)尤為重要,因?yàn)樗梢栽阢@進(jìn)過(guò)程中保護(hù)對(duì)溫度敏感的工具。雖然頂部驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)日常的成本比較高,但它往往更劃算。鉆井設(shè)計(jì)和套管程序 鉆井設(shè)計(jì)通常是從井底到套管頂部。就是說(shuō),預(yù)計(jì)的生產(chǎn)層深度和流量決定鉆井的井身結(jié)構(gòu),并且大多數(shù)設(shè)備也由這些條件確定。由于地?zé)峋a(chǎn)出 的熱水或蒸汽(相比于石油或天然氣)價(jià)值較低,所以流量要很高。而且地?zé)崃黧w的生產(chǎn)是直接從儲(chǔ)層 流到套管, 如果存在兩相流,大孔徑套管可顯著降低蒸汽的流動(dòng)壓降,提高生產(chǎn)率。此外,許多低溫地?zé)峋荒茏粤?,必須使用泵,要么在地表采用長(zhǎng)軸泵驅(qū)動(dòng),要么采用潛水泵(鉆井設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足泵的移動(dòng))。所有這些因素導(dǎo)致地?zé)峋韧瑯由疃鹊挠蜌饩目趶揭蟮責(zé)徙@井的主要問(wèn)題 上述特點(diǎn)意味著地?zé)徙@進(jìn)是非常困難的。鉆進(jìn)速度和鉆頭壽命通常都比較低,腐蝕很常見(jiàn),循環(huán)漏失頻繁且嚴(yán)重。井內(nèi)高溫亦加劇了這些問(wèn)題。 常見(jiàn)的地?zé)嵯到y(tǒng)幾乎都含有溶解或游離的二氧化碳(CO2)和硫化氫(H2S)氣體,這些氣體會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。H2S的存在使地?zé)徙@井設(shè)備的選 擇更加單一, 并且只能使用低強(qiáng)度鋼套管,因?yàn)榱蚧飼?huì)使高強(qiáng)度鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂H2S本身也是 鉆井過(guò)程中的重大安全隱患。應(yīng)用材料的局限以及相關(guān)的安全隱患,增加了地?zé)徙@井的成本。
特別值得一提的是,循環(huán)漏失與熱儲(chǔ)損害不容忽視。一方面,漏失會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,漏失成本通常占鉆井成本的10%~20%,而且循環(huán)漏失往往是巨大的,甚至不上返。許多地?zé)徙@井報(bào)廢是因?yàn)椴荒?穿過(guò)漏失層,而且更多的井需要用設(shè)計(jì)之外的套管柱來(lái)解決漏失問(wèn)題;另一方面, 漏失是有害的。地?zé)峋?,生產(chǎn)層通常是漏失層,因此很難恢復(fù)漏失所造成的損害而保持其生產(chǎn)潛力鉆井計(jì)劃 鉆井作業(yè)的關(guān)鍵是鉆井計(jì)劃。它不僅可以降低成本,而且可以減少突發(fā)事件對(duì)鉆井產(chǎn)生的危害以及財(cái)產(chǎn)損失。一個(gè)詳細(xì)的鉆井計(jì)劃應(yīng)當(dāng)列出完成這口井所需要的所有工作(地表?xiàng)l件、鉆井、完井、固井、測(cè)井等),并且包括完成這些工作所需的成本和時(shí)間,對(duì)每個(gè)單獨(dú)任務(wù)進(jìn)行充分說(shuō)明,并明確它們完成的先后順序。鹽水的化學(xué)成分不僅具腐蝕性,還會(huì)在生產(chǎn)地層和套管內(nèi)產(chǎn)生結(jié)垢,這是所有的地?zé)峋济媾R的問(wèn)題,它會(huì)導(dǎo)致頻繁的修井。在嚴(yán)重的情況下,未經(jīng)處理的結(jié)垢會(huì)導(dǎo)致套管的流通面積在一個(gè)月內(nèi)大幅度減少。結(jié)垢有時(shí)可以 通過(guò)高壓射流解決,但是當(dāng)生產(chǎn)地層堵塞時(shí), 就必須用鉆頭鉆開(kāi)(需要可膨脹的鉆頭伸到套管底部,通常鉆頭直徑要大于套管內(nèi)徑)。 zui后,需要判斷生產(chǎn)地層是否足夠穩(wěn)定可以支持裸孔,還是必須使用割縫襯管防止地層巖石脫落或崩塌落入井內(nèi)。這些可以從鉆井獲得的地質(zhì)樣品 中判斷, 如果允許的話(huà)也可以通過(guò)測(cè)井成像技術(shù),但是根據(jù)同一地區(qū)地?zé)峋@井經(jīng)驗(yàn)判斷是比較常見(jiàn) 的。*技術(shù) 地?zé)徙@井運(yùn)用的較成熟的技術(shù)是控壓鉆井技 術(shù)、定向鉆井技術(shù)等;zui近針對(duì)地?zé)徙@井的特殊鉆井 液的研制也取得了重大進(jìn)展;可膨脹套管技術(shù)及跟管鉆進(jìn)技術(shù)尚處研究階段,但已表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力控壓鉆井技術(shù) 控壓鉆井起源于欠平衡鉆井,
通過(guò)對(duì)井口套管壓力、流體密度、水力摩阻等的綜合控制,根據(jù)鉆井要求和地層特點(diǎn),調(diào)整井內(nèi)液柱壓力與地層壓力之間的關(guān)系, 鉆進(jìn)過(guò)程中的壓力控制流。
鉆井工藝
B.2.1 成井結(jié)構(gòu)(完工地?zé)峋畬?shí)際結(jié)構(gòu)圖)
B.2.2 鉆探工藝(闡明采用的鉆進(jìn)方法、鉆井工藝、鉆井液等)
B.2.3 成井工藝(闡明物探測(cè)井、泵室段、技術(shù)套管、過(guò)濾管、下管方法、止水固井方法等)
B.2.4 鉆探新工藝、新方法
B.2.5 鉆探技術(shù)措施(主要是解決施工難題的技術(shù)措施)地?zé)峋こ藤|(zhì)量
B.3.1 鉆探工程質(zhì)量保證措施
B.3.2 鉆探工程質(zhì)量評(píng)述(包括設(shè)計(jì)要求和達(dá)到的指標(biāo))鉆井地質(zhì)
B.4.1 物探測(cè)井(測(cè)井、錄井資料及分析)
B.4.2 熱儲(chǔ)的水文地質(zhì)特征(簡(jiǎn)述熱儲(chǔ)類(lèi)型、補(bǔ)給來(lái)源、礦化度、水化學(xué)類(lèi)型、溫度、流量等)
B.4.3 可采資源計(jì)算與評(píng)價(jià)(簡(jiǎn)述井流試驗(yàn)及其成果分析、可開(kāi)采量及放熱量的計(jì)算、開(kāi)采影響區(qū)內(nèi)單位面積的可采熱儲(chǔ)存量的估算、地?zé)峋Wo(hù)范圍及合理井距的確定)
B.4.4 地?zé)崴|(zhì)量與環(huán)境影響評(píng)價(jià)(簡(jiǎn)述地?zé)崴|(zhì)分析成果、水質(zhì)評(píng)價(jià)、腐蝕性評(píng)價(jià)、地?zé)崴_(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)、地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)前景分析)動(dòng)力鉆具造斜 動(dòng)力鉆具包括渦輪鉆具、螺桿鉆具、電動(dòng)鉆具三種。動(dòng)力鉆具定向井造斜時(shí),多使用彎接頭鉆具造斜。地?zé)岫ㄏ蚓瞬捎?°30′~2°30′的彎接頭。轉(zhuǎn)盤(pán)鉆造斜 轉(zhuǎn)盤(pán)鉆造斜鉆具宜使用變向器、射流鉆頭和扶正器組合。扶正器的形式宜采用螺旋式,對(duì)軟地層應(yīng)使用大支撐面積的螺旋扶正器定向井增斜 14.3.3.1 常用增斜鉆具組合 常用增斜鉆具組合為:鉆頭—近鉆頭扶正器—非磁鉆鋌(根據(jù)井斜角、方位角的大小用非磁鉆鋌的長(zhǎng)度)—鋼鉆鋌(非磁鉆鋌和鋼鉆鋌的總長(zhǎng)度為20m~30 m之間)—扶正器—鉆鋌(10 m)—扶正器—鉆鋌—隨鉆震擊器—加重鉆桿—鉆桿。增斜鉆具組合中鉆頭直徑與扶正器外徑允許差值為3mm~4 mm。
增斜組合是在轉(zhuǎn)盤(pán)鉆的基礎(chǔ)上利用靠近鉆頭的鉆鋌部分,使用扶正器得到各種鉆具的組合。按照增斜能力的大小分為強(qiáng)、中、弱三種結(jié)構(gòu)。增斜施工要求
a) 按照設(shè)計(jì)鉆井參數(shù)鉆進(jìn),均勻送鉆,使井眼曲率變化平緩,軌跡圓滑。
b) 及時(shí)測(cè)量,隨鉆作圖,掌握井斜,方位變化的趨勢(shì)。如增斜率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí), 應(yīng)及時(shí)采取措施。
1) 通過(guò)調(diào)整鉆井參數(shù)改變?cè)鲂甭?,增加鉆壓可使造斜率增大;減小鉆壓,則造斜 率降低。
2) 更換鉆具,改變近鉆頭扶正器與上面相鄰扶正器之間的距離。改變的范圍10~30 m。距離越短,剛性越強(qiáng)、增斜率越低;距離越大,增斜率越高。
3) 改變近鉆頭扶正器與上面相鄰扶正器之間的鉆鋌剛性,剛性越強(qiáng)、增斜率越低; 剛性越弱,增斜率越高。
c) 控制井斜方位角的變化。
1) 應(yīng)用變向器調(diào)整井眼方位。適用于方位漂移不大,井眼規(guī)則,井徑擴(kuò)大率小的 中硬地層井段。扭方位。因地層等因素造成方位嚴(yán)重漂移,影響中靶或侵入鄰井安全限定區(qū)域時(shí),應(yīng)運(yùn)用井下馬達(dá)帶彎接頭等方法及時(shí)調(diào)整井眼方位。
d) 斜井段進(jìn)行設(shè)備檢修,保修時(shí)不要長(zhǎng)時(shí)間將鉆具停在一處循環(huán)或空轉(zhuǎn)劃眼。 降斜施工要求
a) 降斜段宜簡(jiǎn)化下部鉆具組合,減少鉆鋌和扶正器的數(shù)量,甚至可用加重鉆桿代替鉆鋌。
b) 施工中應(yīng)注意保持小鉆壓和較低轉(zhuǎn)速定向鉆井施工安全措施
14.4.1 鉆好垂直井段:實(shí)鉆軌跡盡可能接近鉛垂線(xiàn),井斜角盡可能小。
14.4.2 把好定向造斜關(guān):盡量減小定向造斜段的方位偏差,若發(fā)現(xiàn)偏差,應(yīng)及時(shí)扭方 位。
14.4.3 跟蹤控制到靶點(diǎn):鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)不斷了解軌跡的變化發(fā)展情況,不斷地使用 各種造斜工具或鉆具組合,使井眼軌跡沿著設(shè)計(jì)軌跡,使之不能脫離靶區(qū)。
14.4.4 防止壓差卡鉆:在定向鉆井中,應(yīng)盡量減少鉆具與井壁間的摩擦力。宜加入潤(rùn)滑劑使泥餅?zāi)Σ料禂?shù)小于0.2??刹捎没煊湍酀{、混油量8%~15%。下套管及電測(cè)之前應(yīng)加入1.5%~2%的固體潤(rùn)滑劑,保證順利施工。