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簡介

溫泉的賦存是有規律的，因此進行溫泉開采之前，就要針對溫泉的各種規律，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，都要交給專業的溫泉勘察技術人員來進行實地考察、理論分析，做出溫泉勘察的可行性報告，再進行溫泉后期的鉆井工程，這樣才能知己知彼，百戰不殆。溫泉規劃：知道要做什么再做什么效率zui高

溫泉勘察得出的結果，不僅僅是為了溫泉鉆井服務的，規劃這一步也很重要。好比這個地區有能夠進行大型地熱區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，該地只有開發小規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，逆天而行的結果往往很痛苦。

其它被研究用于能源生產的地熱系統有：

a．地壓型地熱系統，水的溫度稍高（高于正常地溫梯度）但靜液壓力要遠高于其正常深度的壓力鉆井工藝   

占領地熱市場開發市場優勢在于將石油鉆井中*、成熟的工藝與相關水文、地熱施工進行了有機地結合。充分利用現有設備，優選鉆頭和機械參數，積極推廣和采用近噴射鉆井，大大提高了鉆井效率，縮短了建井周期；

b．巖漿型地熱系統，溫度為600～1400℃；

c．干熱巖（HDＲ）系統，溫度通常為200～350℃，但是巖石具有較低的天然滲透性和少量的水地熱鉆井特點 地熱鉆井主要借鑒油氣井鉆井技術，由于熱儲 巖石地質條件， 諸如巖性、埋深以及產出流體性質不同，相比于油氣鉆井、地熱鉆井條件更為苛刻，還要針對地熱井*的高溫和大口徑進行新技術和新設 備的改進與研發鉆機選擇 地熱井通常包括勘探井和生產井（包括注入 井）。

鉆小口徑井，使用巖心鉆機可以節約成本。因為巖心鉆機只需要小的套管、工具（鉆頭、鉸刀等）和少量的水泥，還有能力鉆穿全漏失地層。如果需要鉆大口徑井，那么通常采用常規轉盤式鉆機。多年以來，傳統的鉆機都是靠機臺上的轉盤來帶動鉆桿旋轉。但是目前“頂部驅動”技術業已成熟，它改善了以往隨著鉆進每次只能加一根鉆桿的情形。這種鉆機可以帶動一組（兩到三根）鉆 桿， 節省了連接時間，而且在下鉆時可以旋轉和循環。這種邊鉆進邊循環的方式對于地熱井來說尤為重要，因為它可以在鉆進過程中保護對溫度敏感的工具。雖然頂部驅動的鉆機日常的成本比較高，但它往往更劃算。鉆井設計和套管程序 鉆井設計通常是從井底到套管頂部。就是說，預計的生產層深度和流量決定鉆井的井身結構，并且大多數設備也由這些條件確定。由于地熱井產出 的熱水或蒸汽（相比于石油或天然氣）價值較低，所以流量要很高。而且地熱流體的生產是直接從儲層 流到套管， 如果存在兩相流，大孔徑套管可顯著降低蒸汽的流動壓降，提高生產率。此外，許多低溫地熱井不能自流，必須使用泵，要么在地表采用長軸泵驅動，要么采用潛水泵（鉆井設計必須滿足泵的移動）。所有這些因素導致地熱井比同樣深度的油氣井的口徑要大地熱鉆井的主要問題 上述特點意味著地熱鉆進是非常困難的。鉆進速度和鉆頭壽命通常都比較低，腐蝕很常見，循環漏失頻繁且嚴重。井內高溫亦加劇了這些問題。 常見的地熱系統幾乎都含有溶解或游離的二氧化碳（CO2）和硫化氫（H2S）氣體，這些氣體會造成嚴重的腐蝕問題。H2S的存在使地熱鉆井設備的選 擇更加單一， 并且只能使用低強度鋼套管，因為硫化物會使高強度鋼產生應力腐蝕開裂H2S本身也是 鉆井過程中的重大安全隱患。應用材料的局限以及相關的安全隱患，增加了地熱鉆井的成本。

特別值得一提的是，循環漏失與熱儲損害不容忽視。一方面，漏失會帶來巨大的經濟損失，漏失成本通常占鉆井成本的10%～20%，而且循環漏失往往是巨大的，甚至不上返。許多地熱鉆井報廢是因為不能 穿過漏失層，而且更多的井需要用設計之外的套管柱來解決漏失問題；另一方面， 漏失是有害的。地熱井中，生產層通常是漏失層，因此很難恢復漏失所造成的損害而保持其生產潛力鉆井計劃 鉆井作業的關鍵是鉆井計劃。它不僅可以降低成本，而且可以減少突發事件對鉆井產生的危害以及財產損失。一個詳細的鉆井計劃應當列出完成這口井所需要的所有工作（地表條件、鉆井、完井、固井、測井等），并且包括完成這些工作所需的成本和時間，對每個單獨任務進行充分說明，并明確它們完成的先后順序。鹽水的化學成分不僅具腐蝕性，還會在生產地層和套管內產生結垢，這是所有的地熱井都面臨的問題，它會導致頻繁的修井。在嚴重的情況下，未經處理的結垢會導致套管的流通面積在一個月內大幅度減少。結垢有時可以 通過高壓射流解決，但是當生產地層堵塞時， 就必須用鉆頭鉆開（需要可膨脹的鉆頭伸到套管底部，通常鉆頭直徑要大于套管內徑）。 zui后，需要判斷生產地層是否足夠穩定可以支持裸孔，還是必須使用割縫襯管防止地層巖石脫落或崩塌落入井內。這些可以從鉆井獲得的地質樣品 中判斷， 如果允許的話也可以通過測井成像技術，但是根據同一地區地熱井鉆井經驗判斷是比較常見 的。*技術 地熱鉆井運用的較成熟的技術是控壓鉆井技 術、定向鉆井技術等；zui近針對地熱鉆井的特殊鉆井 液的研制也取得了重大進展；可膨脹套管技術及跟管鉆進技術尚處研究階段，但已表現出巨大的應用潛力控壓鉆井技術 控壓鉆井起源于欠平衡鉆井，

通過對井口套管壓力、流體密度、水力摩阻等的綜合控制，根據鉆井要求和地層特點，調整井內液柱壓力與地層壓力之間的關系， 鉆進過程中的壓力控制流。

地熱鉆井中應用控壓鉆井技術表現出兩點突出優勢：

a．該技術能有效減少循環鉆井液的漏失，避免了應堵漏而消耗的鉆井液用量，從而縮短鉆井周期，節約成本；

b．避免了過量鉆井液向地層內流失，減輕了鉆井液對熱儲的損害，從而保證了熱儲產能。輕質防腐水泥（固井和堵漏） 為了提供機械支撐和保護套管不受腐蝕，除了精細的固井技術外，固井水泥應低滲并與套管有較 高的粘結強度，而且當泥漿輕質時優勢更明顯。低比重泥漿在處理漏失問題時是非常重要的，假如地層孔隙壓力不能承受鉆井液柱壓力，是不可能將正常比重的水泥舉升到地表的，采用發泡水泥可以解決這一問題。與向鉆井液中注入氣體相同，把氣體注入水泥形成輕質泡沫水泥鉆井 為了優化鉆井成本，提高鉆井效率，采用回轉鉆進，僅在定向鉆井時使用井底泥漿馬達進行造斜和 增斜。造斜時使用陀螺測斜儀，使用隨鉆測量工具監測井眼軌跡。 由于巖石顆粒粒度變化頻繁以及裂縫方向和數量的變化，不使用PDC鉆頭，應用光桿滿眼或鐘擺井下鉆具組合。 條件允許的情況下，使用天然鹽（氯化鈉）作為 無固相加重劑。氯化鈉是一種廉價的加重劑，易溶且無毒。使用氫氧化鈉提升pH值及減輕腐蝕。如 果需要，使用膨潤土作為稠化劑以攜帶巖屑。沉淀池和聚合物用來分離液體和巖屑。加入巖屑和水泥稠化泥漿以便處理廢漿。

安裝了“自由浮動”套管，由井底裸眼套管銅鎳封隔器支撐，并用小段水泥粘結?？紤]到套管的膨脹和收縮，套管在井口是“自由”的，使用抗高溫含 氟橡膠密封圈保證套管在井口的“靈活性”。由于技術的限制，自由套管完井深度可達5km隨著能源和水資源的危機，人類生活、生產活動對自然環境的破壞，人類生存和可持續發展所依賴的自然資源正面臨污染、破壞、枯竭的危險境地。各國在協同保護自然環境的同時，也在向地球深部探求地熱能源和水資源，鉆井深度越來越大，一般井深皆達數千米，總投資費用數百萬至千萬元，任何風險和失誤都將給國家、企事業單位造成重大經濟損失。

工程質量控制階段劃分   

工程項目質量控制是為達到工程項目質量要求所采取的作業技術和活動。按施工的階段性施工階段質量控制可分為：事前控制、事中控制、事后控制。一個鉆井工程，首先要建立質量控制組織，制定質量保證體系文件。由于鉆探產品的隱蔽性特點，項目人員要認真學習設計文件，深入了解地質構造條件，制定好施工方案方法。通過加強對施工過程的質量控制，確保鉆探產品的質量。由于地質條件的千變萬化，要加強鉆探過程中的觀察、測試及分析研究工作，適時、準確地進行設計變更和設計修改。鉆探zui終產品的形成過程，也是對前階段產品產生不良影響及損壞的過程，要加強對中間產品的保護。通過竣工質量檢查、驗收及質量評定，zui終控制鉆井產品的質量。工程產品是經施工過程形成的，而施工過程是由一個個工序構成的，工序又是人、機械設備、材料、施工方法、作業環境綜合作用過程的結果，因此工序質量控制是工程質量的基礎和核心。工序質量控制在加強控制“五大要素（4M1E）”、工序活動過程、工序產品質量的基礎上重點是設置工序活動質量控制點，進行預控。質量控制點是指為保證工序質量而確定的重點控制對象、關鍵部位或薄弱環節。質量控制點的選定原則是那些保證質量難度大的、對質量影響大的、發生質量問題時危害大的對象。地熱井（水井）工程質量控制點地熱井（水井）工程作為建設工程的一種，它具有投資大、風險高、地質條件變化多、隱蔽工程多、設計變更多等特點。工程質量缺陷很難在以后質量檢查中發現和進行處理修復。為了便于地熱井（水井）工程質量管理和質量控制，作者根據地熱井（水井）工程的特點，進行了分部、分項工程的劃分，設置了工序質量的質量控制點，為工程質量管理、控制、檢查及評定奠定了基礎。地質探井主要用于了解勘5+

探區有關地層剖面結構、厚度，埋藏深度，以及斷裂構造等情況。多用于基本地質情況不明，勘探風險很大的地區。通常采用井徑較小的取心鉆進，但也能進行簡單的抽水試驗。