我國(guó)地?zé)豳Y源開發(fā)利用及鉆進(jìn)技術(shù)探析

孫和偉

(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇五隊(duì)，吉林 延吉 133000)

我國(guó)地?zé)豳Y源開發(fā)利用及鉆進(jìn)技術(shù)探析

孫和偉

(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇五隊(duì)，吉林 延吉 133000)

隨著各類能源的開發(fā)與應(yīng)用，地?zé)豳Y源受到廣泛重視，在實(shí)際開發(fā)與利用期間，取得了較為良好的成果。在我國(guó)地?zé)豳Y源實(shí)際開發(fā)與利用過程中，相關(guān)管理部門須重點(diǎn)關(guān)注鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，提高我國(guó)地?zé)豳Y源的開發(fā)效率，減少鉆進(jìn)工作中的安全事故，為其后續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

地?zé)豳Y源；開發(fā)利用；鉆進(jìn)技術(shù)

1 研究背景

地?zé)豳Y源是我國(guó)較為重要的新能源之一，與其他新能源相比較，地?zé)豳Y源具有便利性、經(jīng)濟(jì)性與無(wú)污染性特點(diǎn)，實(shí)際開采工作較為簡(jiǎn)單。近幾年國(guó)務(wù)院提出了關(guān)于地?zé)豳Y源的開采政策，明確了因地制宜開采能源目的，要求我國(guó)地?zé)豳Y源開采企業(yè)可以根據(jù)各個(gè)地區(qū)實(shí)際情況與人們生活質(zhì)量要求等，制定完善的地?zé)豳Y源開發(fā)方案，這樣才能豐富我國(guó)新能源，提高我國(guó)地?zé)豳Y源的發(fā)展效率。同時(shí)，在我國(guó)鉆進(jìn)技術(shù)逐漸成熟的過程中，地?zé)嵘a(chǎn)井的成井率逐漸提升，可以減少鉆井的工作風(fēng)險(xiǎn)，逐漸增強(qiáng)開發(fā)者的積極性，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的開發(fā)目的。

2 地?zé)豳Y源開發(fā)利用趨勢(shì)

在我國(guó)地?zé)豳Y源實(shí)際開發(fā)利用過程中，為了可以更好地開展地?zé)豳Y源開發(fā)工作，我國(guó)各級(jí)政府部門開始督促相關(guān)部門應(yīng)用環(huán)保型的再生資源，保證可以拓寬市場(chǎng)，進(jìn)而挖掘我國(guó)地?zé)豳Y源的潛能，滿足未來市場(chǎng)的地?zé)衢_發(fā)利用需求。首先，在未來發(fā)展中，要樹立正確的地?zé)豳Y源開發(fā)利用意識(shí)，要求向企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)的鉆進(jìn)技術(shù)與機(jī)械設(shè)備開展施工活動(dòng)。其次，要制定開發(fā)、保護(hù)工作制度，要求在開發(fā)地?zé)豳Y源的同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行有效的保護(hù)，進(jìn)而提高各類資源的應(yīng)用效率，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。最后，地?zé)豳Y源開發(fā)人員必須根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，與政府部門相互協(xié)調(diào)，對(duì)地?zé)豳Y源進(jìn)行動(dòng)態(tài)性的開采檢測(cè)，提高新能源的開發(fā)應(yīng)用質(zhì)量。

3 我國(guó)地?zé)徙@探設(shè)備種類與使用要求

在我國(guó)地?zé)豳Y源開發(fā)過程中，鉆探設(shè)備種類較多，相關(guān)技術(shù)人員必須要全面分析其鉆井設(shè)備與使用方式，保證可以提高鉆井效率，增強(qiáng)鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用效果。具體包括以下幾點(diǎn)：第一，拆裝簡(jiǎn)便型的地?zé)徙@井設(shè)備。在我國(guó)地?zé)豳Y源開發(fā)利用過程中，多數(shù)地?zé)徙@探設(shè)備的體積都比井口大，無(wú)法更好地開展相關(guān)工作。然而，拆裝簡(jiǎn)便式的機(jī)械設(shè)備在實(shí)際使用過程中，可以簡(jiǎn)便的組裝與拆卸，這樣就能縮短施工工期，降低鉆井成本，提高地?zé)豳Y源的開發(fā)利用施工經(jīng)濟(jì)效益。第二，卷?yè)P(yáng)機(jī)與自動(dòng)化鉆井設(shè)備。在地?zé)豳Y源實(shí)際開發(fā)期間，鉆探大口徑的井口時(shí)，會(huì)遇到很多堅(jiān)硬、高溫的巖石，導(dǎo)致鉆頭受到較高的負(fù)荷，這就需要相關(guān)施工人員可以應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī)開展施工工作。同時(shí)，還可以利用自動(dòng)化的鉆井設(shè)備，提高鉆井工作效率，增強(qiáng)其鉆進(jìn)工作效果。第三，常規(guī)鉆進(jìn)大排量泥漿泵。在我國(guó)地?zé)豳Y源實(shí)際開發(fā)的過程中，鉆進(jìn)工作會(huì)遇到循環(huán)泥漿與高溫地層，然后接觸沸點(diǎn)噴涌，提高了鉆進(jìn)工作的危險(xiǎn)性。同時(shí)，這些高溫環(huán)境對(duì)鉆頭的使用質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生一定影響，很容易因?yàn)殂@頭性能缺失，出現(xiàn)孔壁坍塌的現(xiàn)象。為了可以控制此類工作問題，相關(guān)技術(shù)人員就要應(yīng)用冷卻裝置，大排量的泥漿泵，這樣才能提高其鉆進(jìn)工作效率。第四，防噴設(shè)備。在鉆井過程中，由于井中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)劇烈的變化，很容易導(dǎo)致熱水或是熱蒸汽噴涌出來。而防噴裝置就可以有效防止此類問題的出現(xiàn)，逐漸控制各類熱水或是熱蒸汽，防止鉆井設(shè)備受高溫影響。

4 地?zé)豳Y源鉆進(jìn)技術(shù)與工藝方式

在我國(guó)地?zé)徙@進(jìn)過程中，不同區(qū)域的鉆井技術(shù)都不同，施工質(zhì)量也會(huì)存在較大差異，主要是設(shè)備選型與工藝方式的應(yīng)用。因此，在地?zé)豳Y源開發(fā)利用過程中，相關(guān)技術(shù)人員必須科學(xué)應(yīng)用各類鉆進(jìn)技術(shù)與工藝，進(jìn)而提高鉆進(jìn)工作效率與質(zhì)量。具體包括以下幾點(diǎn)：

4.1 泥漿正循環(huán)工藝技術(shù)

在地?zé)徙@進(jìn)施工期間，雖然工藝技術(shù)類型較多，但是，目前市場(chǎng)中還是將正循環(huán)工藝方式作為主要的鉆進(jìn)工藝。主要因?yàn)槠湓阢@進(jìn)一定深度之后，可以有效應(yīng)對(duì)井內(nèi)復(fù)雜的環(huán)境。只有在正循環(huán)工藝無(wú)法施工的時(shí)候，才會(huì)選擇其他技術(shù)開展鉆進(jìn)工作。

4.2 多工藝空氣鉆進(jìn)技術(shù)

在常規(guī)的鉆進(jìn)技術(shù)中，多工藝空氣鉆進(jìn)技術(shù)可以通過空氣代替泥漿循環(huán)方式開展鉆進(jìn)工作，在實(shí)際施工過程中，此類技術(shù)的應(yīng)用，可以有效控制施工成本，提高施工經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。第一，氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)。目前，氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高鉆進(jìn)效率，延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命，降低施工成本。尤其在清水鉆進(jìn)的時(shí)候，可以有效節(jié)約泥漿材料。第二，多工藝空氣組合鉆進(jìn)。在地?zé)豳Y源實(shí)際開發(fā)利用的過程中，多工藝空氣組合鉆進(jìn)技術(shù)可以有效提高鉆進(jìn)工作效率，增強(qiáng)設(shè)備的應(yīng)用效果。當(dāng)前，多數(shù)地?zé)豳Y源開發(fā)企業(yè)開始應(yīng)用多工藝空氣組合鉆進(jìn)技術(shù)，主要因?yàn)榇祟惣夹g(shù)可以解決孔內(nèi)事故與工藝事故等問題，減少事故企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。第三，地?zé)峋ㄏ蜚@進(jìn)技術(shù)。在地?zé)豳Y源開發(fā)利用過程中，地?zé)峋ㄏ蜚@進(jìn)技術(shù)可以解決復(fù)雜地層的鉆進(jìn)問題，提高孔內(nèi)漏洞問題的解決效率。因此，在鉆井過程中，技術(shù)人員之間必須要相互探討與分析，保證可以提高此類技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，逐漸優(yōu)化地?zé)豳Y源開發(fā)應(yīng)用質(zhì)量。

5 地?zé)豳Y源開發(fā)鉆進(jìn)事故的預(yù)防與處理方式

在地?zé)豳Y源開發(fā)鉆進(jìn)過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)些安全事故，影響施工人員的安全性與施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在實(shí)際施工期間，相關(guān)技術(shù)人員必須要制定完善的地?zé)豳Y源開發(fā)利用鉆進(jìn)事故問題預(yù)防與處理制度，進(jìn)而提高其發(fā)展效率，減少施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。具體措施包括以下幾點(diǎn)：

5.1 孔斜原因與預(yù)防措施

在鉆進(jìn)期間，鉆井工作人員對(duì)地下鉆層實(shí)際情況不了解，如果不能對(duì)鉆進(jìn)速度進(jìn)行控制，難以準(zhǔn)確對(duì)其進(jìn)行安裝，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)井架不平衡、失衡的現(xiàn)象。同時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員如果不能對(duì)鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行合理配置，不能合理的對(duì)鉆具進(jìn)行配套，就會(huì)導(dǎo)致鉆鋌磨損現(xiàn)象，難以提高其施工安全性。在對(duì)孔斜問題進(jìn)行預(yù)防的過程中，相關(guān)技術(shù)人員必須要全面了解孔斜原因，在鉆進(jìn)之前，就要合理驗(yàn)收鉆機(jī)的安裝質(zhì)量。同時(shí)，技術(shù)人員還要合理的把握技術(shù)參數(shù)，保證可以更好地開展鉆進(jìn)工作，逐漸提升機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量。

5.2 井噴事故的預(yù)防與處理措施

在地?zé)豳Y源實(shí)際開發(fā)利用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)井噴事故，相關(guān)技術(shù)人員必須要重視井噴事故的預(yù)防與處理。首先，在預(yù)防井噴事故的時(shí)候，要對(duì)高壓汽與高水汽進(jìn)行控制，避免泥漿侵入出現(xiàn)井噴事故。因此，在蒸汽噴出的時(shí)候，技術(shù)人員要在井口設(shè)置防噴裝置，然后對(duì)套管進(jìn)行檢查，避免蒸汽流入套管之外。其次，在對(duì)井噴事故進(jìn)行處理的過程中，相關(guān)技術(shù)人員要對(duì)孔內(nèi)的泵裝置進(jìn)行冷水壓井處理，對(duì)巖石進(jìn)行冷卻處理，保證蒸汽不會(huì)再噴出。在防噴裝置關(guān)閉或延誤的時(shí)候，技術(shù)人員要等孔內(nèi)坍塌之后，減弱蒸汽的慣性，這樣才能減少事故，避免施工企業(yè)受到嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

5.3 牙輪落井事故的預(yù)防措施

在地?zé)豳Y源開發(fā)與應(yīng)用的過程中，相關(guān)技術(shù)人員必須要合理選擇牙輪鉆頭，避免出現(xiàn)牙輪落井事故。首先，在鉆井期間，隨著孔深的增加，井內(nèi)的溫度也會(huì)提升，導(dǎo)致三牙輪掉落井中。因此，施工企業(yè)在采購(gòu)三牙輪鉆頭的時(shí)候，必須要全面考察鉆頭的質(zhì)量，這樣才能提高其工作效率。其次，在鉆進(jìn)期間，鉆井工作人員要全面監(jiān)督井內(nèi)的實(shí)際情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)跳鉆或是蹩鉆的問題，并且采取有效措施解決問題。最后，在三牙輪鉆頭出現(xiàn)問題的時(shí)候，施工管理人員就要對(duì)其進(jìn)行更換處理，避免出現(xiàn)影響施工安全性的問題。

[1] 尤偉靜，劉延鋒，郭明晶，等.地?zé)豳Y源開發(fā)利用過程中的主要環(huán)境問題[J].安全與環(huán)境工程，2013，20(2)：24-28，34.

[2] 樊智.論地方政府在地?zé)豳Y源開發(fā)利用中的責(zé)任——以東營(yíng)市中心城區(qū)為例[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2012.

Exploitation and drilling technology of geothermal resources in China

SUN He-wei

(No.605 Team of Nonferrous Metal Geological Exploration Bureau of Jilin, Yanji 133000, China)

With the development and application of various kinds of energy resources, geothermal resources have been paid more and more attention. During the actual development and utilization, the geothermal resources have achieved good results. In the process of actual development and utilization of geothermal resources, relevant management departments should focus on the application of drilling technology, improve the development efficiency of geothermal resources and reduce the safety accidents, so as to lay a solid foundation for its follow-up development.

Geothermal resources; Development and utilization; Drilling technology

2016-09-22

孫和偉(1986-)，男，助理工程師，學(xué)士。

P314

B

1674-8646(2016)24-0046-02