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簡介

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。2010年3月12日在北京市大興區鳳河營村成功打出一口地熱井，經過測量溫度達到103℃，打破了北京地熱出水溫度的紀錄，成為北京*中溫地熱井。 

1、中國有的地方地熱井出現過平均年水位下降10m左右甚至更多的狀況。掠奪破壞性開采導致*利用難以為繼。 

2、防腐問題地熱對金屬腐蝕是普遍存在的而且很嚴重。

地熱水中zui常出現起主要作用的腐蝕成分是氯(CL)和溶解氧(0：)。氯離子半徑小，穿透能力強，因此容易穿過金屬表面已有的保護層造成對碳鋼、不銹鋼及其他合金強烈的縫隙腐蝕、孔蝕與應力腐蝕等。 

3、氯離子對金屬的腐蝕作用還與溫度有關，60cc的地熱水CL一含量僅只200rTlg/L時，也會使不銹鋼產生

局部腐蝕，溫度越高腐蝕作用越強。在地下深層地熱水自然狀態下通常不含02，流出地面后空氣中的0：會溶入地熱水，溶解氧也是地熱水中zui常見zui重要的腐蝕性物質一、地質探井：主要用于了解勘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。   

探采結合井：

通過地球物理勘探、資料收集和綜合分析，認為勘探區具有地下熱儲的形成條件，但還有某些重要資料有待查明，多布置鉆采結合井。井徑要求較大，表層套管部分應滿足下放潛水泵對泵室的要求。根據所存在的地質問題，可分段取少量巖心。   

開采井：

當一個地區已經發現了地熱田，并且控制了其范圍，在地熱田范圍內按照合理的井距，以開采地熱資源為目的的鉆井，由于熱儲層的位置等都比較明確，因此，對錄井工作的要求低，不需要取心。   

回灌井：

隨著地熱田的開發，產水層的水位會逐漸下降。如果水位嚴重下降，則會對地熱田的開發帶來威脅，熱別是熱儲層為封存水或者開采量明顯大于自然補給量的地熱田。因此，需要打注水井將水回灌到熱儲層中，以保持熱儲層的熱量和水位，使地熱田能夠*穩產國內外傳統的現場水位測量系統不能滿足各種工況的地熱井水位的測量，

I.傳統的地熱井水位測量系統的原理是以電流表觀察直流電流的通斷；一極連接地熱井井壁，另一極為測線；當測線的一極接觸到水面，電流表表針變動時，人為觀察下線長度，此長度即為水位值。采用這樣的單極下線與直流電流測量，由于該下線電極與地熱井管壁(地熱井測管深度>IOOm時，測管呈彎曲狀)很容易接觸金屬管壁，造成誤判水位值； 同時采用直流測量原理，電極容易極化，也會造成測量誤判。 

2.傳統的地熱井水位測量系統的地熱井水位值由于是測量人員間接觀測電流表的變化得出的，數據準確度差，同時水位數據需要人工記錄。 

3.傳統的地熱井水位測量系統不含地熱流體溫度的測量，因此測量人員需要兩次下線工作，才能完成測量地熱井的水位和水溫工作，地熱流體溫度值也是由測量人員觀測得出的，因此地熱流體溫度數據也需要人工記錄溫泉的形成分為兩種：一種是地殼內部的巖漿作用所形成，或為火山噴發所伴隨產生，火山活動過的死活山地形區，因地殼板塊運動隆起的地表，其地底下還有未冷卻的巖漿，均會不斷地釋放出大量的熱能由于此類熱源之熱量集中，因此只要附近有孔隙的含水巖層，不僅會受熱成為高溫的熱水，而且大部份會沸騰為蒸氣。多為硫酸鹽泉。二則是受地表水滲透循環作用所形成。也就是說當雨水降到地表向下滲透，深入到地殼深處的含水層形成地下水，(砂巖、礫巖、火山巖、這些良好的含水層)。地下水受下方的地熱加熱成為熱水，深部熱水多數含有氣體，這些氣體以二氧化碳為主，當熱水溫度升高，上面若有致密、不透水的巖層阻擋去路，會使壓力愈來愈高，以致熱水、蒸氣處于高壓狀態，一有裂縫即竄涌而上。熱水上升后愈接近地表壓力則逐漸減少，由于壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹，減輕熱水的密度，這些膨脹的蒸氣更有利于熱水上升。上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產生的壓力(靜水壓力差)反復循環產生對流，在開放性裂隙阻力較小的情況下，循裂隙上升涌出地表，熱水即可源源不絕涌升，終至流出地面，形成溫泉。地下熱水中水的來源主要是大氣降水。如果有巖漿水的話，至多也不會超過5%～10%。大氣降水在循環過程中，一部分滲入到地下深處被加熱，同時化學成分也發生明顯的變化，形成了溫泉水。一般情況下，大氣降水的礦化度是很低的，也就是溶解在水中的礦物質是很少的。但是，當它們在地下循環時，隨著溫度的升高，水和巖石發生相互作用，一部分形成巖石的元素溶解到水中。如Si、Al、Na、K、Ca、Mg、I和Mn等，另外還有一些不是形成巖石的可溶元素也加入到溫泉水中，如Cl、Br和As等。

檢測系統：通過地質和鉆井綜合錄3井對井下的作業情況進行監測。

1、下管套

管套設計可說是鉆井的重頭戲。任何一口井在鉆井過程中常會遭遇到數種不同的地質、深度或突發狀況、生產開發需求等，所以須要數層套管來保護井孔，才能順利鉆進目標鉆進。

鑿孔井是由孔井鉆進到某地層深度或層次后，下一層管套，再改以較小尺寸之鉆頭鉆進。以出礦坑 141 號井為例，*期以 171/2" 鉆頭鉆進到 1,500 公尺后，先下 133/8" 表層管套后，只能用 121/4" 鉆頭鉆進……等。

2、起鉆、下鉆

為了更換用鈍了的鉆頭，或是準備采巖心樣本、修理器材、以及打算在井內做其他工作，需將鉆跟鉆頭提升到地面之后，再將用鈍的舊鉆頭取下，另外接妥新選定的新鉆頭，并依起鉆時的相反順序，再下到原井底開使鉆井。

鉆井愈深，起下鉆愈費時，真正鉆井的時間反而相對減少了，所以如何選用好的鉆頭，以增加鉆井的進度，減少起下鉆的次數，縮短施工期限，也是工程人遠的職責。

3、泥漿與鉆井

旋轉鉆井法zui大的特點，就是利用泥漿作為井內的循環流體，zui早使用在鉆井的流體是「水」，遠在古埃及時代，埃及人在采石場以手動方式旋轉鉆頭鉆二十尺深度的井孔時，就會用水來移除巖屑。我國周朝時 （西元前一千一百多年） ，在四川地區鉆鑿鹽井，也是以水來移除巖屑。水，可說是zui早用于鉆井的「泥漿」。直到目前，水仍舊是泥漿的主要成份。特別是在低比重的泥漿中，水占全部組成的百分之八十五以上。隨著油井鉆井工業的發展，鉆井也愈往深部鉆井。泥漿除了仍舊擔任移除巖屑的重要任務外，必須再具備其它多種功能，才能完成深井及困難井的鉆井作業。

泥漿不但可以清除井孔、冷卻鉆頭、循環帶出鉆碎的巖屑、提高鉆進率，更可在井孔內壁形成泥壁，以暫時保護井孔，使他不易崩塌。而若在泥漿中加入重晶石粉，更可以提高泥漿的比重，以抵抗地層的壓力防止塌陷，阻止地層流體侵入井孔。如遇漏泥層，也可以在泥漿中添加堵漏材料，以穩定井孔；而泥漿的黏性更可懸浮鉆屑，使井孔不致埋沒，所以泥漿的功能很多。

泥漿對鉆井的重要性，有如血液之于人體，會直接影響鉆井工程的成敗，因此如何在泥漿各項性質中取得平衡點，并選擇適當的泥漿，正是工程隊現場隊長及泥漿人員zui大的考驗。鉆井直徑和深度大小，取決于鉆井用途及礦產埋藏深度等。鉆探石油、天然氣以及地下水的鉆井直徑都較大。主要功用為：①獲取地下實物資料，即從鉆井中采取巖心