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簡介

地熱能是非常具有角逐力的一種新能源，它來自于地球內部的熔巖，這種以熱力形式存在的能源被人們從地殼中抽離出來，廣泛應用于發(fā)電、供暖、工業(yè)、農業(yè)、旅游業(yè)等領域，大量的熱能轉化為人們日常生產生活所需的能源。地熱能比照其他能源，既有其優(yōu)勢，也有其缺陷，它并不是隨處都有，需要像找礦一樣，尋找它的儲存位置，進行地熱勘察后，再開發(fā)利用。

地熱發(fā)電是地熱能利用的高形式，它也是地熱能利用中，對資源品位要求高的，同時，又是對地熱勘察技術和地熱鉆井技術的高考驗——但是，它在所有地熱利用項目中，回報率是高的，打一口溫泉井多少錢，對于國家能源供給、環(huán)境問題的解決，也是有效果的。即使目前世界地熱發(fā)電行業(yè)無法與太陽能發(fā)電的社會影響力比肩，但各國并不因此擱置對地熱發(fā)電的支持，地下熱能的巨大潛力是無法忽視的，而地熱發(fā)電，正是深入挖掘這種潛力的必經之途。在寒冷的冬季,泡溫泉不僅能夠去除身上的寒冷,還有助于血液的流通.隨著人們生活水平的提高,現(xiàn)在的人都比較喜歡泡溫泉.溫泉的形成是需要經過一番的工作才能形成.溫泉鉆井的成井幾率不是那么的高,

提高溫泉鉆井成功幾率.   

1、地熱勘查:地熱勘察,是對待開發(fā)地區(qū)的地質情況和地熱資源儲量進行勘探調查,通過一系列地質學、地熱學、地球物理和地球化學的學科知識和技術手段,以及測算數(shù)據(jù),經過檢測分析后,對項目地區(qū)的地熱資源開發(fā)提出綜合性意見,包括鉆井的地質條件、地熱鉆井的位置和深度,施工中可能出現(xiàn)的狀況及擬應對方案,地熱的利用工程及后期維護等一系列的數(shù)據(jù)基礎和指導建議.為順利進行地熱鉆井和*的地熱開發(fā)項目奠定科學基礎.

2、鉆井施工設計:在地熱勘察后,鉆井前,要根據(jù)地質情況確定鉆探類型,是變質巖、沉積巖還是火成巖,復雜的地區(qū)還要采用綜合鉆探,這種情況往往不僅要求有技術,有綜合鉆探的研究和時間經驗,有相對應的*的設備,還需要有專業(yè)的管理和監(jiān)測系統(tǒng).

3、地熱井施工:在進行一系列的前期勘察和設計工作后,即可開始地熱井施工工作,地熱井的施工中,首先要按照科學規(guī)范的流程和工藝進行,但即使如此,在地質鉆探中因為地下情況的復雜,依舊可能會遇到這樣那樣的異常與問題,因此要即時監(jiān)測,即使處理應對,通過前期鉆探結果,進行勘察分析,適當修正,以確保地熱井施工的順利進行,降低地熱井開發(fā)項目的風險.

4、抽水試驗:地熱井在完井之后,還要進行抽水試驗,測量在不同時間地下水位的變化,掌握不同深度地熱水溫,利用各種地下水流理論以及圖解法分析抽水試驗的結果,將勘察與鉆探結合起來,使地熱勘探與地熱井施工互相作證,達到充分合理利用溫泉資源的目的.

5、后期維護:由于地熱資源本身的特殊的物理化學性質,以及地下地質條件的復雜,再加上設備本身固有的屬性,在進行地熱鉆井中,結垢和腐蝕幾乎是不可避免的,但并不是不可控制的.因此,地熱鉆井全部完工后,溫泉井的后期維護工作就開始了,定期對溫泉井以及其他的利用設備進行除垢和防腐工作,

是保證溫泉井水量水溫和水質的必要措施.  

1、沖擊鉆進法:沖擊鉆又稱頓鉆,分為鉆桿沖擊鉆進和鋼絲繩沖擊鉆進,可以了解一下打地熱井鉆頭的分類.常用的鋼絲繩沖擊鉆進是借助于一定重量的鉆頭,在一定的高度內周期性地沖擊井底,使地層破碎而獲得進尺.在每次沖擊之后,鉆頭或抽筒在鋼絲繩帶動下回轉一定的角度,從而使鉆孔得到規(guī)則的圓形斷面.用該法鉆井卵石、礫石層、致密的基巖層中多使用十字形鉆頭和圓形鉆頭.

2、回轉鉆進法:回轉鉆進法又分為正循環(huán)鉆進法和反循環(huán)鉆進法.利用鉆頭旋轉時產生的切削或研磨作用破碎巖石,是當前zui通用的鉆井方法.比頓鉆鉆速快,并易于處理井內復雜情況.按動力傳遞方式,旋轉鉆又可分為轉盤鉆和井下動力鉆兩種.

3、沖擊回轉鉆進:沖擊回轉鉆進法分為液動沖擊回轉鉆進（通常稱為液動沖擊器）和氣動沖擊回轉鉆進（通常稱為潛孔錘）.液動沖擊器已有SC型系列產品,主要用于¢150～260mm基巖水文水井鉆探.常用的潛孔錘鉆進法是以轉盤或動力頭驅動鉆桿和潛孔錘回轉,并以高壓大風量的壓縮空氣驅動潛孔錘的活塞,以高頻率沖擊鉆頭破碎巖石,通過鉆頭排出的壓縮空氣將巖屑帶出孔外.其效率約為空氣沖洗牙輪鉆頭回轉進效率的數(shù)倍,鉆進堅硬巖層效果更為顯著.

4、空氣（泡沫）鉆進:空氣鉆進是以壓縮空氣作為循環(huán)介質來吹洗鉆孔、冷卻鉆頭,將巖屑從孔底帶起并排出孔外的鉆進方法.空氣鉆進可以采用正循環(huán)鉆進,也可以采用反循環(huán)鉆進.對于干旱缺水地區(qū)、水凍層、鉆孔多層漏失而供水困難的地區(qū)采用空氣鉆井可以提高鉆井效率,降低成本,縮短施工周期.

1.拆裝簡便

地熱鉆井設備相對水井而言比較龐大,為組裝拆卸方便、縮短施工周期,鉆機的各部件如鉆塔、機臺等,要實現(xiàn)輕質量的整體化.

2.卷揚機的能力與自動鉆進裝置

地熱鉆探是大口徑鉆探,所鉆地層多是堅硬、破碎、高溫的巖石.鉆頭的負荷、回轉是鉆進的重要影響因素,故卷揚機的能力要大,并要有提高鉆進速度和省力的自動鉆進裝置.

3.常規(guī)鉆進大排量泥漿泵

在鉆進過程中循環(huán)泥漿接觸高溫地層后,立刻被加熱到沸點,有涌噴的危險,且高溫對鉆頭的影響很大,泥漿本身的性能也在變化,往往會產生孔壁坍塌等.為了安全地控制井內溫度,必須配有與泥漿冷卻裝置相匹配的大排量泥漿泵.

4.防噴裝置

鉆進時由于井內狀態(tài)急劇變化,zui容易出現(xiàn)熱水或者熱蒸汽涌噴,此種裝置是能夠迅速制止涌噴的耐熱性防護設備.

1、噴射洗井,通過花管孔眼清除井壁泥皮,疏通裂隙;

2、壓縮空氣洗井（正、反循環(huán)）,震蕩、抽吸內沖洗液,疏通裂隙并排除沉沙;

3、水泵抽水洗井,清除井底沉沙;

4、酸洗井,將鹽酸壓入碳酸鹽類巖層的裂縫中,擴大地下水出水通道;

5、多磷酸鹽洗井,與井內泥皮發(fā)生化學反應,使其沉淀,輔以其他方法使其排除孔外;

6、液態(tài)CO2洗井;活塞洗井,清除井壁泥皮,抽吸裂縫泥沙;

7、壓水洗井;爆破洗井、增水. 清洗溫泉井主要是為了更大限度的獲取地熱水,不管是打地熱井,還是打溫泉井,都需要對其進行清洗,隨著經濟發(fā)展對油氣資源的需求量日益增加、油氣勘探開發(fā)的不斷深入，能源行業(yè)對鉆井裝備與技術的要求越來越高。作為石油天然氣工業(yè)的核心施工環(huán)節(jié),鉆井是一項投資巨大的風險性工程，鉆井裝備的優(yōu)劣直接影響著鉆井速度、鉆井安全和鉆井經濟效益，而勘探施工環(huán)境的復雜化對鉆井裝備適應不同操作情況的能力也提出了更高要求。

目前，鉆井的投資占整個石油勘探開發(fā)投資的50%以上，是影響油氣勘探開發(fā)整體效益的關鍵因素。鉆井技術的進步對石油天然氣工業(yè)的發(fā)展有著舉足輕重的作用。

針對鉆井行業(yè)對裝備可靠性、功能性與技術智能化越來越高的需求，世界各大石油公司紛紛以引進或研發(fā)*技術和鉆井裝備的方式，提高鉆井完井的工作效率，促進技術集成以實現(xiàn)項目一體化解決方案，提高鉆井完井技術的自動化、智能化及人性化水平，從而實現(xiàn)油田開發(fā)的經濟利益*化。

精悍化鉆機催生效率質變

更小更緊湊的鉆機結構，一直是各大石油公司致力于實現(xiàn)的發(fā)展構想，也是當今鉆機技術發(fā)展的探索方向。作為鉆井作業(yè)zui重要的“重”，精悍化的鉆機能夠在適應傳統(tǒng)鉆機同等的工作環(huán)境的情況下，達到減少能耗、加快施工速度的目的，同時能夠滿足復雜作業(yè)環(huán)境，如海上油井、灘涂等對技術與精度的要求，使鉆機的適應能力進一步提高，同時也降低了作業(yè)成本，實現(xiàn)經濟效益優(yōu)化。

在促進鉆井系統(tǒng)精簡效率化的方案中，殼牌公司提出了一系列完整的構想。殼牌開發(fā)了地表防噴器系統(tǒng)，該系統(tǒng)是能夠在深水域及更加不穩(wěn)定的海況中工作的海底高科技裝置，使2至3代的鉆機能夠在需要4至5代鉆機的條件下進行鉆井作業(yè)，從而顯著降低了隔水管的作業(yè)時間及巨大而復雜的常規(guī)海底防噴器組的安裝，可以用小規(guī)模作業(yè)的鉆井耗費實現(xiàn)深水鉆井作業(yè)。

殼牌公司將無立管泥漿回收系統(tǒng)與地表防噴器結合構成海底隔離裝置，使之在深水作業(yè)中實現(xiàn)比常規(guī)防噴器更加優(yōu)化的效率與能力。目前該系統(tǒng)工作的zui大水深是5000英尺（約1500米）、配合套管尺寸達到45英寸。殼牌公司已經在5個鉆井平臺的22口井使用了地表防噴器系統(tǒng)，累計水深已達到9400英尺。

同時，殼牌公司正在進行一種慣性頭性鉆機、鉆井船的研發(fā)。該鉆機結構相比傳統(tǒng)鉆機將更加緊湊，工作更有成效。而新型鉆井船在建造和作業(yè)耗費遠低于第五代鉆井船的情況下，依然能夠實現(xiàn)與第五代作業(yè)鉆井船相當甚至更好的作業(yè)績效。另一方面，該鉆井船具有適應從熱帶到極地作業(yè)環(huán)境的能力，能大幅降低燃料消耗，節(jié)省作業(yè)時間。該鉆井船使用罐頭式鉆井平臺，節(jié)約井架的大量空間，可以用做準備工作、鉆機配套設施的安放。這種鉆井船集中體現(xiàn)了殼牌在鉆井作業(yè)上輕捷精悍并的發(fā)展構想。

效率與成本一直是鉆井技術研究人員致力于加以控制的因素。哈里伯頓公司推廣的多分支井技術，適用于輕質原油水下裝置、利潤微薄的稠油開采、腐蝕性高溫或超壓油氣藏等不同作業(yè)條件的多種項目開采，并且具有低風險及節(jié)省作業(yè)成本的特點。而套管鉆井，被威德福公司定義為“挑戰(zhàn)未來的*技術”，通過將套管當作鉆柱的方式，采用一個可鉆碎的鉆頭鉆進，達到目的深度之后把鉆頭留在井眼內，從而省略了起鉆工序即可進行固井作業(yè)。使昂貴的鉆機費用得以節(jié)省，建井成本全面降低，停鉆時間也大大縮短。威德福公司也對鉆井工作的靈活性進行了的探索，該公司將惡劣環(huán)境定向設備與緊湊型測井系統(tǒng)相結合，使系統(tǒng)能夠適應不同溫度、不同作業(yè)環(huán)境、不同軌道面及不同壓力狀況下的鉆井條件，進一步提高測井質量，構成靈活的傳輸方式流程。各大公司正通過不同方式推進技術革新，使鉆機作業(yè)向輕質的方向不斷發(fā)展。

自動化鉆機促進智能生產

隨著計算機、通訊及網絡技術的廣泛應用，鉆井作業(yè)的自動化逐漸成為可能并持續(xù)發(fā)展。自動化鉆機更高的智能水平，能夠減少人工作業(yè)，提高鉆井生產的性，還能保證生產的安全系數(shù)，提供成熟的一體化鉆完井的解決方案，使鉆井技術更加有價值地得到使用。

自動化是殼牌鉆井發(fā)展的核心方向，而實時作業(yè)中心則是殼牌智能化發(fā)展的集成。殼牌鉆井自動化智能化系統(tǒng)示意圖清晰表明了殼牌如何將*技術與遠程監(jiān)控相結合，從而實現(xiàn)鉆井流程的自動化、智能化。

殼牌在其鉆井業(yè)務中廣泛推廣了可控壓鉆井和機械比能優(yōu)化的理念。其中比能優(yōu)化技術能夠計算出鉆井時破巖的能量消耗，通過優(yōu)化措施，使破巖能量消耗降到zui低，實現(xiàn)zui大鉆井效率。這一技術可以降低人為偏好的影響，從而選擇鉆井*方案，使鉆井工序zui大程度減少人為的干擾，也使時間得到zui大程度的節(jié)約。