什么是地热钻探?地热钻井总共需要花费多少钱?【地大热能】

06.11.2014  14:21

核心提示:地大热能专家介绍:地热钻探(geothermal drilling)以勘探或开发地热资源为目的的钻探工作。是工程钻探的一部分。地下热能储量巨大,仅陆地以下地壳中储存的热能就相当于固体燃料、原油和天然气等石化燃

  地大热能专家介绍:地热钻探(geothermal drilling)以勘探或开发地热资源为目的的钻探工作。是工程钻探的一部分。地下热能储量巨大,仅陆地以下地壳中储存的热能就相当于固体燃料、原油和天然气等石化燃料的全部能量的1.3×103倍,是一种开发利用前景广阔的能源。

  简史:远在公元前就有利用地下热水灌溉、医疗以及从高矿化地下热水中提取各种盐类的记载。大规模利用地热水供热最早的国家是冰岛,1930年已建成相当规模的地热水供热系统。日本、新西兰、美国、苏联等许多国家也于同期先后建成不同规模的地热水供热系统,将地热能直接用于采暖和工农业。


  特点:主要是:(1)温度高。井口温度超过60℃时,夏季施工困难,冬季水雾浓重;当井口温度达80℃时易发生烫伤事故。普通水基泥浆在温度60~80℃时开始变质,当温度达190℃时就絮凝而不能使用。高温时有害元素对设备和管材的腐蚀加剧。(2)岩层碎、深度大。地热田大多处于火山活动地带,岩石硬而碎,且埋藏深度大,钻进中易酿成事故。(3)成井要求严格。处于高温、高压和高速气流下工作的地热井,对套管、过滤管的安装和固井作业有严格要求。

  施工:地热井施工的主要工序,有井身结构设计、钻进、固井、完井和引喷。

  井身结构设计内容包括:确定套管的层次,各层套管的直径和下入深度;各层套管相应的钻头直径;各层套管外水泥浆的返回高度。井身结构设计主要取决于钻井目的、岩层和热储层的性质、钻井装备和工艺技术水平等。合理的井身结构应符合优质、快速、安全钻进的原则,满足开采地热时要求,并有利于节约材料,降低成本。对中、高温地热井井身结构设计还要着重考虑热流带来的特殊困难,主要是:热应力对套管的影响;高速热流对套管的冲蚀磨损;套管和过滤管结垢;较大的地层压力梯度等。

  钻进:地热钻井的钻进与油、气、水井钻进相似,为克服钻进中的特殊困难,需要对钻进方法、冲洗介质、钻具、套管头结构、井口装置等采用相应的工艺技术措施。

  (1)钻进方法。地热井根据其地热温度分为低温井(<100℃)、中温井(100~150℃)、高温井(150~250℃)和超高温井(>250℃)四级。不同温度的地热井采用不同的钻进方法。低温地热井多采用牙轮钻头或刮刀钻头全面钻进,钻进工艺与管井钻进工艺相似;中、高温地热井常采用压力平衡钻进,即在井底最小压力与裸眼地层孔隙内流体压力相平衡条件下的钻进,以防止井喷和提高钻进效率;较深地热井多采用综合钻进方法施工,即对非热储层或中、低温热储层采用常规钻进方法,干蒸汽热储层采用干空气、雾化空气、充气泥浆和泡沫钻进(见空气钻进),深部地层采用潜孔锤(见冲击回转钻进)和金刚石钻头钻进。

  (2)冲洗介质。对中、低温地热井,通常采用搬土一褐煤一苛性钠泥浆,可在井温150℃以内保持稳定。对高温地热井则采用热稳定性、抗盐性、分散性较好的海泡石泥浆、坡缕石泥浆、经特殊处理的高温聚合物泥浆等。为减轻冲洗介质中氧对钻具的腐蚀,常在冲洗介质中加入过量的氢氧根、高分子氨基树脂、亚硫酸氢胺等,或用惰性气体作冲洗介质。

  (3)钻具。采用抗高温、耐腐蚀、热膨胀系数小、强度高的合金钻杆、钻铤,并在钻杆、钻铤表面加防腐蚀涂料或作表面氮化处理。使用具有高硬度保径齿的三牙轮钻头和聚晶金刚石钻头等。

  (4)套管头结构。中、高温地热井的井口套管头部受到很大的热应力,若结构不当,可导致井口严重破坏。合理的套管头结构应允许生产套管轴向热伸缩、对生产套管具有扶正作用和能泄排水泥环中的气体。图1为套管头结构型式之一。

  (5)井口装置。低温热水井钻进时,井口设导流槽或导流管,将返回的热泥浆引出井场;中、高温地热井钻进,井口要装设由防喷器、各种管路、闸门、压力表等组成的井口装置,以保证安全钻进和宄井后气、水生产控制。

  地热钻井要多少钱?与哪些因素有关?

  井深:钻井越深,成本越高。

  钻井大小:井越大成本越高。

  钻井的地理位置:这决定了钻井设备的搬运方式和动力来源,进而影响钻井成本。

  钻机的进尺、动力大小和开孔直径:一般来说,进尺越深,要求的动力越大,成本也越高。

  钻井类型:一般的钻井公司是先打探测井在打开采井这样不仅周期长而且费时又费力,而专业的地大热能是采用探采一体井,既缩短了周期也节省了人力财力物力一举三得。

  钻井的技术与经验:教授参与博士带队不同于一般的钻井公司仅了解表面,专业的公司会告诉你在800米、1000米出现一些什么问题。

  湖北地大热能科技有限公司,依托中国地质大学(武汉)地热开发研究所,已成为国内一家专业从事地热资源勘查、开发、利用的高新技术企业;免费为广大客户提供全国地热资源查询和专业技术咨询。 公司主要经营业务领域为:地热勘查,地热应用,温泉开发,节能减排,地质旅游。 主要业务方向:地热资源的勘查、设计与施工、地热能的开发利用以及温泉资源的管理和规划提供专业技术服务。 地大热能坐落于国内地学最高学府的中国地质大学(武汉)校园内,从20世纪60年代成立水文地质组开始,经历了70年代的国内最活跃、最具影响力的地热领域权威机构阶段,再到80-90年代参与国内大量地热资源勘查与开发项目,最终在新世纪正式成立中国地质大学(武汉)地热开发研究所,进行学科集成,实现产、学、研一体化发展,提高地热勘查、开发与应用的技术水平。电话:027—87580888 网址http://www.hbddrn.com

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