孫志剛
當前位置:貴州信然地質鉆井有限公司>>溫泉井勘查>>打溫泉井物探公司>> 打地熱井的主要用途有那些 地熱能設備
打地熱井的主要用途有那些、地熱井,指的是井深3500米左右的地熱能或水溫大于30℃的溫泉水來進行發電的方法和裝置,地熱分高溫、中溫和低溫三類。高于150℃,以蒸汽形式存在的,屬高溫地熱;90℃~150℃,以水和蒸汽的混合物等形式存在的,屬中溫地熱;高于25℃、低于90℃,以溫水、溫熱水、熱水等形式存在的,屬低溫地熱。溫大于30℃的溫泉水來進行發電的方法和裝置(也可以用于工業余熱發電)。開采地表以下熱資源(主要為天然蒸氣、熱水和熱鹵水等)的鉆探井稱為地熱井。所謂地熱,就是能夠經濟地為人類所利用的地球內部的熱資源。
礦井向深部掘進時,總是越來越熱。鉆孔越深,底部的溫度也越高。陸地上的平均地熱梯度約25℃/千米。大地熱流現象主要受地殼和上地幔中50~100千米范圍內熱活動的控制。根據地震資料可知,整個地幔是個固體,因此,在地幔范圍內的溫度上限低于物質的熔點,但在地下700千米深處接近熔點,外核物質處于流體狀態,它的溫度高于物質的熔點。內核的溫度,一般超過地幔溫度400~500℃。地心的溫度不低于2000℃,但也不超過10000℃。關于地球內部溫度推算的結果是:100千米上地幔頂部局部熔融處1100~1200℃;400千米處1500℃;700千米上、下地幔界面處1900℃;2900千米地幔與地核分界面3700℃;
5100千米內、外地核分界面4300℃;6371千米地心4500℃。市場預測:按國家政策法律、綠色電力,全額由*收購,收購價格按我國現行電價及綠色電力優惠政策預計0.7元/度電(太陽能電價大于1元/度電)。一般人首先會想到溫泉洗浴,地熱遠不止這些簡單的用途。地熱分高溫、中溫和低溫三類。高于150℃,以蒸汽形式存在的,屬高溫地熱;90℃~150℃,以水和蒸汽的混合物等形式存在的,屬中溫地熱;高于25℃、低于90℃,以溫水、溫熱水、熱水等形式存在的,屬低溫地熱。高溫地熱適合發電,中溫地熱可發電,也可用于房屋供暖,低溫地熱則可用于洗浴、,也可以用于供暖以及溫室種植、水產養殖等。首先考慮用于發電。
在國外以中溫地熱水為能源的地熱電站并不少見,美國阿拉斯加已建成用72℃地熱水發電的機組。在中國的云南騰沖,也有一座中溫發電站。地熱井還可用于供暖。除環保、節能外,地熱供暖技術上簡單易行,對溫度的要求也比較寬泛,從15℃~180℃的溫度范圍均可利用。而103℃的地下熱水,正好可免去加熱,直接引至供暖系統作供暖服務。地熱應進行“梯級”利用,這樣可對地熱資源“物盡其用”,*步用于供暖;第二步送入溫泉垂釣中心,提供地板供暖;第三步就是水產養殖,之后引到溫泉種植采摘基地,作特菜和花卉以及各種時鮮果品種植灌溉之用;后排入溫泉公園的湖里,使其冬天不結冰,綠水常清。套管有不同的尺寸和鋼級。表層固井通常使用20~133/8英寸的套管。
多數是采用鋼級低的"J"級套管。技術套管通常使用133/8~7英寸的套管,采用的鋼級較高。油層套管固井通常使用7~5英寸的套管,鋼級強度與技術套管相同。根據用途、地層預測壓力和套管下入深度設計套管的強度,確定套管的使用壁厚,鋼級和絲扣類型。套管與鉆桿不同,是下入的管材,沒有加厚部分,長度沒有嚴格規定。為保證固井質量和順利地下入套管,要做套管柱的結構設計。是套管下入井后的關鍵工序,其作用是將套管和井壁的環形空間封固起來,以封隔油氣水層,使套管成為油氣通向井中的通道。油井水泥是封固套管和井壁環形空間的重要材料。因為井有深有淺,地下有常壓常溫和高壓高溫,地層中還含有各種不同的化學物質,所以要求油井水泥有廣泛的適應能力。
目前我國使用的油井水泥有9個級別和三個類型。不同級別和類型的水泥適用不同的井下條件。所以,根據井的深度和溫度選擇水泥是注水泥作業的首要任務。有限的水泥級別,尚滿足不了注水泥漿時要求的性能,現在使用的G級和H級水泥多采用添加劑調節其性能,是目前使用較普遍的水泥。添加劑可分七類:有調節密度劑、調節凝固時間添加劑、控制漏失添加劑、降失水劑、控制粘度劑、異常情況的特殊添加劑等。一種級別的水泥可使用一種或多種添加劑。套管下完后,立即接通循環管線和注水泥管線,做好注水泥前的準備工作。首先要開泵循環鉆井液,因套管與井壁的間隙較小,利用高的上返速度沖擊井壁上的泥餅,同時調整鉆井液的性能,直到循環泵壓穩定為止。在這期間。
固井泵的啟動,供灰、供水、混漿、吸漿等工作都應準備就緒,如圖6-8所示。在水泥漿注入套管之前,要泵入一定量的前置液,用來隔離鉆井液和水泥漿,以避免混漿。而且隔離液返出套管后,也起到清洗環形空間的作用。水泥漿的頂替速度要根據井下的情況而定。如無特殊情況應采用高速紊流頂替。但在地層破裂壓力低的情況下,只能采用低速頂替。下套管注水泥之后,在水泥凝固期間就要安裝井口。表層套管的頂端要安套管頭的殼體。各層套管的頂端都掛在套管頭內,套管頭主要用來支撐技術套管和油層套管的重量,這對固井水泥未返至地面尤為重要。套管頭還用來密封套管間的環形空間,防止壓力互竄。套管頭還是防噴器、油管頭的過渡連接。陸地上使用的套管頭上還有兩個側口。可以進行補擠水泥、監控井況。注平衡液等作業。
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