地熱鉆探技術配套工作的研究

張九宇

摘要：本文針對不同的地熱鉆探的深度和難度，給出了合理的鉆探設備，能夠優化鉆探技術的配套方案，并且分析了地熱鉆探技術配套工作的重要性，以及亟待解決的技術問題。

關鍵詞：地熱水井 鉆探 配套工作

近些年來我國華北和西北地區，一部分城鎮的地熱水井大量出現，使得地熱水井朝著地殼深處慢慢的延伸，對鉆井工程及鉆探設備提出了更高的要求。我國目前有大量的地熱水井鉆探單位，他們之間存在著激烈的競爭，大量企業在有限的市場上都想要占據一定的地位，所以如何在激烈的市場上站穩腳跟，如何能夠具有高效安全低耗的工作效率是地熱開發單位關注的重大問題。

一、地熱鉆探的特點

一般來說地熱水井的深度在3000米左右，具有進尺快，巖粉量大，鉆頭水馬力損耗大的特點，如果設備在效率上不能夠保證，會造成泥包鉆頭，吸附鉆具等井下事故。與天然氣鉆井工作不同，對于天然氣井來說，一般鉆井越深溫度越高，但是地熱水井即便深度不深，其溫度也非常的高，一般都呈現出高溫常壓的特點，取水段為第三系砂巖裂隙含水層，地層具有松散，孔隙，破碎的特點，其鉆井表現是井壁表面不穩定，容易出現坍塌現象，在鉆井工程結束后，要進行沖孔換漿，下成井管，洗井，抽水試驗工作，含水通道必須要重新打開。

二、技術裝備與技術工藝的配套工作

1.鉆探設備的技術配套

地熱水井的施工主要包含有鉆井和成井兩項工程，相應的設備也包含兩類，主要包括轉盤鉆機，泥漿泵，動力機等等，除此之外，還必須配有空氣壓縮機，深井電泵等等，當鉆井深度不同，其設備要求也會發生改變。針對不同的深度，在配備的設備選擇上就要依靠不同的標準，同時要考慮到井位分散，路線長，占用時間較長等各種因素，另外，利用鉆機天車游車與吊車、四輪平板車等其他設備相結合能夠減輕人力在升降大型鉆具時的勞動力度，能夠利用較少的設備，完成井管和深井泵的作業。

2.鉆井工藝的技術配套

在鉆井工程中遇到傾斜與塑性巖層，會面臨著一定的施工難題，影響到鉆進工程的施工進度，而使用單一的鉆井工藝又不能夠解決上述問題，所以需要使用相應的配套工具，與其它主要設備進行配合，共同完成相關工作，解決相關問題，例如使用三牙輪鉆頭與加重鉆鋌配合，然后利用鉆井液進行沖洗。這是多種工藝結合的表現，能夠更加有效的提高鉆井效率，也成為施工過程中主要的手段。

3.成井工藝的技術配套

我們選用鋼制橋式濾水管，在制作濾水管時，首先在管外面要墊筋，纏絲，要求能夠形成外窄內寬的空隙，并且角度也有所要求，一般控制在45°左右，數值一般在30%到50%之間，在濾水管上下的部位一般要添加扶正器，盡量避免濾水管與井壁之間直接接觸，利用這些措施能夠降低施工風險，同時還能夠加大出水量。

通過優化洗井工藝和抽水實驗是加大出水量的重要環節，一般使用六偏磷酸鈉對井內進行沖洗，然后與JD型深井泵抽水方式相結合，同時對鉆井泥漿的ph值也要進行控制，要維持在7左右，以便能夠維持洗井效果。

三、技術配套工作的重要性和迫切性

從以上所實施的技術手段來看，對于任何一個施工單位，尤其是從事地勘行業轉向施工的單位，必須要適應地熱鉆探行業的工作性質，與以往只從事鉆井與成井的單一作業和承包方式有非常大的區別，要求不僅僅要掌握單井的設計與施工，同時還要配置一定的機械設備，滿足各種配套技術的要求。對于鉆井設備方面，要求必須要有正反轉，具有較大的提升能力，傳動平穩具有較強的密封性，并且要有井口接卸鉆具裝置和輔助剎車裝置的轉盤鉆機以及洗井設備等專用設備，對于護壁方面不僅僅要沿用傳統的泥漿，同時要擁有施工深部地層的聚合物護壁工藝技術和泥漿凈化設備，這樣能夠解決在鉆井施工中遇到的因松軟孔隙地層造成的施工難題。

目前我國的地熱市場正在向地層深部拓展，從事這方面工作的單位數量眾多，尤其是從事單井鉆探與成井施工的單位，其數量在市場上已經面臨飽和，一些在簡單地域或條件較好的鉆井施工項目，也因為具有較高的效益而被許多人爭搶，但卻因為較大的競爭使得效益最終不能保證，因此迫使很多企業去比較復雜的地質環境中進行施工，而且在承包項目時會接受越來越低的經濟承包形式，所以要求各個企業必須要有完善的配套設施，能夠自行承擔全方位的地熱鉆探施工項目，只有當企業擁有自己獨特的施工技術和特點時才能夠在市場上立足，要想保證自身發展的勢頭，就要求企業有能夠在市場上競爭的優勢，這種優勢是其他同等企業所沒有的，并且能夠在項目中發揮重要的作用。

四、做好技術配套工作必須要解決的問題

首先要解決隊伍的專業性素質，要提高單位的技術力量，當前形勢下一線的技術力量并不是非常充足，因此技術配套措施也落實的不是很到位;第二要引用一定的先進技術，先進工藝，否則配套工作就沒有辦法順利進行;第三要加強科研力量的投入，要在技術配套實驗中不斷地探索新的技術力量，要致力于把最新的科研成果能夠轉化實施在真正的生產工作中，但是不能純粹的引用理論，要根據當地的實際特點進行應用;第四要做好一定的管理工作，管理是整個工作的重要內容，優秀的管理措施能夠影響工作的最終結果，所以要進行完整的管理措施改革，能夠利用科學的方式方法，進行科學管理。

五、結論

地熱鉆探施工是一項非常嚴謹的工程，其專業性較強，配套工作的完善能夠保證整體施工的順利推進，從不同的角度出發，提高單位的工藝技術，完善設備支持。

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