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簡介

地熱能作為可再生的新能源，在這一趨勢下，將會有進一步的飛躍，地熱能的直接利用與地熱發(fā)電都會有巨大的發(fā)展。地熱井是地熱溫泉開發(fā)主體工程中zui重要的一個階段，將蘊藏在地下的溫泉資源從可再生能源礦產(chǎn)，變成可利用的清潔能源，它不僅僅是一個簡單的鉆井工程，還涉及到地熱能的研究與利用，產(chǎn)出包含熱與礦的雙重性質(zhì)，因此，地熱井施工是很復雜的工程，需經(jīng)過以下流程提高地熱井成井率，并使地熱井的產(chǎn)出而持久溫泉鉆井要注意什么？

將地熱能直接用于采暖、供熱和供熱水是僅次于地熱發(fā)電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經(jīng)濟性好，備受各國重視，特別是位于高寒地區(qū)的西方國家，其中冰島開發(fā)利用得。該國早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上*個地熱供熱系統(tǒng)，現(xiàn)今這一供熱系統(tǒng)已發(fā)展得非常完善，每小時可從地下抽取7740t80℃的熱水，供全市11萬居民使用。由于沒有高聳的煙囪，冰島首都已被譽為“世界上zui清潔無煙的城市”。此外利用地熱給工廠供熱，如用作干燥谷物和食品的熱源， 用作硅藻土生產(chǎn)、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產(chǎn)過程的熱源也是大有前途的。目前世界上zui大兩家地熱應用工廠就是冰島的硅藻土廠和新西蘭的紙槳加工廠。我國利用地熱供暖和供熱水發(fā)展也非常迅速，在京津地區(qū)已成為地熱利用中zui普遍的方式。 干熱巖作為一種可再生的清潔能源，在世界上已有30多年的研究歷史，目前，干熱巖主要應用于發(fā)電技術(shù)，將采出的蒸汽或高溫熱水直接引入普通汽輪機發(fā)電。干熱巖通常只有熱，沒有裂隙或孔隙，沒有滲透性及地熱流體，所以必須靠井下壓裂，在高溫巖體中造出人造裂隙，連通地下網(wǎng)絡，便可以從一眼井灌入冷水

地球表面下，儲藏著非常豐富的地熱能， 在距離地表5000米深的地方儲存的地熱能，相當于4948億噸標準煤的熱量。地熱能以其清潔、、穩(wěn)定、分布廣、可再生、應用范圍廣等優(yōu)勢，成為未來新能源領域的*。地熱能初投資雖然稍大，但并不比太陽能和風能更高，而且運行和維護費用低廉，雖然其分布受地域限制，但由于其利用模式多，在不同的地域可以采用因地制宜的利用模式。

中國zui初的地熱能利用，涉及的模式十分廣泛，為現(xiàn)今的市場化地熱能開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗，地熱能的直接利用和地熱發(fā)電都有所嘗試，在工業(yè)加工、民用采暖和空調(diào)、醫(yī)療、洗浴、土壤加溫、農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽飼養(yǎng)等方面，都進行了實踐的嘗試，在上世紀90年dai，還建成了幾座頗具規(guī)模的地熱電站，得到了

時至今日，地熱能作為新能源中的優(yōu)勢能源之一，再次進入經(jīng)濟發(fā)展的主流趨勢，而其利用模式，也由市場經(jīng)濟初期的地熱溫泉利用，逐步向能源為主的利用模式轉(zhuǎn)型，使可貴的地熱資源得到充分、的利用。在未來，地熱能作為能源的主流利用模式有三種，分別是：地熱供暖、地熱發(fā)電與地熱農(nóng)業(yè)。

主流模式之一：地熱供暖

地熱能供暖包括地熱井供暖和地源熱泵兩種方式，無論是哪一種方式，都是利用中淺層的地熱資源，為建筑物提供可以長期利用的熱量或冷量。地熱能供暖不會像化石能源那樣帶來碳排放導致的環(huán)境污染，也不會像一般的空氣源熱泵一樣將多余的熱量排出室外從而導致熱島效應，是十分清潔的綠色能源，此外，地熱能供暖不需要轉(zhuǎn)化為電能再供暖，這是非常節(jié)能的，地熱能供暖比其他同類的供暖方式的能效利用率更高，十分經(jīng)濟實惠。

鑒于地熱能供暖的種種優(yōu)勢，它成為了地熱能在未來的主流利用模式之一，目前乃至中國的很多大型公共建筑以及企業(yè)、學校等，都采用地熱能供暖。而隨著地熱能市場的進一步發(fā)展，地熱能供暖也逐漸走入城市房地產(chǎn)領域，為居民住宅提供區(qū)域集中供暖，使這種清潔、、廉價的能源變成日常*的經(jīng)濟生活能量來源。

主流模式之二：地熱發(fā)電

地熱能是有條件的可再生能源，如果熱量提取速度不超過補充的速度，那么地熱能就是可再生的。作為一種分布廣泛的可再生清潔能源，地熱能發(fā)電的開發(fā)具有十分重要的意義。在未來，它不僅是化石能源的關鍵替dai品之一，也是與其他能源配合進行綜合應用的重要新能源。地熱能發(fā)電主要是利用地下熱能產(chǎn)生的蒸汽進行發(fā)電，此過程中不會產(chǎn)生任何的碳排放，此外，地熱發(fā)電，使受局限的地熱能直接利用轉(zhuǎn)化為電能形式，提升了地熱能的品位，可以擺脫距離傳輸?shù)闹萍s，使地熱電能能被供應給更廣泛的地區(qū)。

地熱發(fā)電已經(jīng)有兩百年的歷史了，而中國開發(fā)地熱發(fā)電也有三十多年了。盡管中國目前的地熱發(fā)電還在探索中，但隨著地熱發(fā)電的技術(shù)和行業(yè)發(fā)展，中國的地熱發(fā)電也會在世界地熱發(fā)電的整體格局中占據(jù)可觀的比例，中國地域廣闊、技術(shù)進步快、市場需求大，政策上也給予鼓勵和支持，地熱發(fā)電在中國的發(fā)展具有充足的先天優(yōu)勢和豐厚的后天條件。

主流模式之三：地熱農(nóng)業(yè)

地熱農(nóng)業(yè)也是對地熱資源進行梯級利用的重要板塊之一。作為淺層地熱能的主流利用模式之一，中國的地熱農(nóng)業(yè)起步并不晚，在地熱能開發(fā)之初九建立了種、養(yǎng)殖多業(yè)多學科的綜合利用示范基地，地熱農(nóng)業(yè)本身就可以綜合利用，地熱農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)業(yè)灌溉、地熱養(yǎng)殖、孵化、農(nóng)產(chǎn)品加工等各種農(nóng)業(yè)環(huán)節(jié)和方面都可以結(jié)合起來，致力于地熱大農(nóng)業(yè)建設，將農(nóng)業(yè)工程技術(shù)與地熱資源優(yōu)勢結(jié)合起來，達到地熱能源的充分利用。

在地熱能地產(chǎn)的綜合熱能規(guī)劃中，地熱農(nóng)業(yè)也是現(xiàn)今地熱能利用的重要模式，在整體的地熱開發(fā)利用項目中，處于梯級中的一環(huán)，提高地熱能的能效利用，同時增加農(nóng)產(chǎn)品收入，形成、環(huán)保的地熱農(nóng)業(yè)工程。*點：鉆機設備選型要比預測的深，不能選定多深就按多深來，從根本上避免現(xiàn)意外情況的出現(xiàn)。

第二點：保持鉆井的垂直zui大化，不要過多彎曲，以此避免井內(nèi)出現(xiàn)事故，還能有效的降低井壁管受到磨損，延長使用壽命。

第三點：嚴格使用沖洗液鉆進，熱儲層內(nèi)鉆進嚴禁使用稠泥漿。要準確的鉆井地質(zhì)編錄，嚴格并正確的進行地質(zhì)分層，這點一定馬虎不得，因為工作人員要依據(jù)鉆井中的地質(zhì)變化對可能出現(xiàn)的問題做出判斷并找出對策，及時的修改并完善地質(zhì)設計的計劃。

第四點：保持合理地井身結(jié)構(gòu)并嚴格的固井，具體是表層關口徑及下入深度應充分考慮取水設備口徑和下入深度的需要；井壁管應下入熱儲一定的深度并嚴格封閉熱儲頂板上部各層位，盡可能做到3徑或4徑至孔底。

第五點：要準確的鉆井地質(zhì)編錄，嚴格并正確的進行地質(zhì)分層，因為工作人員要依據(jù)鉆井中的地質(zhì)變化對可能出現(xiàn)的問題做出判斷，并找出對策，及時的修改并完善地質(zhì)設計的計劃。

第六點：下入表層管、井壁管前及達到設計深度時均應測井，以結(jié)合地質(zhì)編錄進行地質(zhì)分層、了解地層溫度變化和熱儲的滲透xing、含水xing特征，用以指導鉆井施工。

第七點：鉆井完工應及時進行洗井和產(chǎn)能測試，嚴禁停滯時間過長，洗井應針對熱儲地層特征、鉆井深度、使用泥漿xing質(zhì)和稠度采用不同的方法，zui終產(chǎn)能測試應滿足規(guī)范的要求。溫泉勘察：你都不知道熱水在哪里，談什么打井？

溫泉也是礦，既然是礦，就要按采礦的道理來——它并不是單純的打井，甚至和打石油井都有巨大區(qū)別，雖然石油井更深，但是溫泉除了“水”、“礦”的xing質(zhì)，它必須還有“熱”，哪個更難打，還真的挺難判斷。即使溫泉比石油分布廣泛，也不是隨處都可以打出來的，更何況它還有著變化的xing質(zhì)。

溫泉的賦存是有規(guī)律的，因此進行溫泉開采之前，就要針對溫泉的各種規(guī)律，進行科學詳細的溫泉勘察，摸清地下溫泉的存在深度、有多少熱水，有多熱，它的形成條件是怎樣的，如何補償，如何流動，蘊藏溫泉的地層周邊是什么樣的，等等諸如此類的問題，都要交給專業(yè)的溫泉勘察技術(shù)人員來進行實地考察、理論分析，做出溫泉勘察的可行xing報告，再進行溫泉后期的鉆井工程，這樣才能知己知彼，百戰(zhàn)不殆。

溫泉規(guī)劃：知道要做什么再做什么效率zui高

溫泉勘察得出的結(jié)果，不僅僅是為了溫泉鉆井服務的，規(guī)劃這一步也很重要。好比這個地區(qū)有能夠進行大型地熱區(qū)域集中供暖的溫泉水量，但偏偏拿它來洗澡，這不是暴殄天物嗎？洗澡后帶有余熱的溫泉水白白流掉，不覺得心疼嗎？同樣，該地只有開發(fā)小規(guī)模溫泉洗浴的水溫和水量的溫泉水，一定要大干一場的話，通常會造成短期過度開采，導致資源枯竭，逆天而行的結(jié)果往往很痛苦。

因此，在勘察之后，鉆井之前，要對溫泉資源進行規(guī)劃，有多少熱水做多少事，既不浪費，也不耗盡，不僅要對溫泉的每個溫度梯度做綜合利用的規(guī)劃，也要對溫泉地理區(qū)域進行劃分，能打多少井，每片區(qū)的井用來供應哪些應用，同時也對溫泉供應管網(wǎng)進行規(guī)劃，爭取zui大程度利用溫泉資源，這也是降低成本提高產(chǎn)出的方式。

溫泉鉆井工藝及設計方案：鉆井不單靠設備*

溫泉鉆井是鉆井，但它鉆采的是溫泉，因此，要想地開發(fā)溫泉這種特殊的礦產(chǎn)資源，不僅要有相應的設備，還必須有因地制宜并且合理的鉆井工藝設計方案，它必須考慮到當?shù)氐牡刭|(zhì)情況和溫泉水賦存情況，采用相應的鉆進設備——是相應的，不是越貴越好、越*越好，什么樣的巖石影響著選擇什么樣的鉆頭，才能確保鉆進效率和降低設備磨損程度，同時使工程順利進行。

此外，設計方案也會考慮特殊的地質(zhì)狀況可能產(chǎn)生的問題，畢竟即使再詳細的勘察，也不可能像土行孫一樣遁地千里，在鉆進的同時進行監(jiān)測，也可以隨時進行調(diào)整，規(guī)避可能因地質(zhì)問題帶來的事故，降低風險成本，達成的溫泉鉆井。

后期維護：沒有多余的工作，只有集約式管理

溫泉鉆井開采的溫泉，通常帶有各種礦xing，這往往在前期勘察中就已經(jīng)得到了了解，但了解并不能避免溫泉中的礦物質(zhì)經(jīng)過長期沉淀造成的結(jié)垢，也無法阻擋鉆井設備中金屬管生銹等問題。結(jié)垢和生銹并不是事故，但如果長期忽視這種問題，就會造成整個溫泉利用項目系統(tǒng)的亞健康狀態(tài)，亞健康狀態(tài)發(fā)展成慢xing病，zui終如同血栓一樣堵塞水口水管，整個項目就會出現(xiàn)大危機。

因此，日常的除垢防銹工作非常重要，這是溫泉鉆井后期管理工作的重要環(huán)節(jié)，不僅要利用各種有效手段除垢防銹，還應根據(jù)溫泉的開采和地下溫泉系統(tǒng)的補償速度比例，進行監(jiān)測，如有需要，適當回灌，以確保溫泉資源能夠得到長久的開發(fā)，從而使項目的收益可持續(xù)化。