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钻探工艺：

地热钻井成井工艺是指在地热钻探钻凿成孔并取得钻孔地质剖面资料之后,还必须通过抽水试验查明地下水的水位、水量、水质等情况,有时还要将其建成用于*供水的管井。为此而采取的各种技术措施,称“地热钻井成井工艺”钻探类型：地热井钻探类型主要有变质岩钻探、沉积岩钻探、火成岩钻探、综合钻探等类型。

深部地热钻井

一、 地热井深度达到多少米才能称为深井？

深部钻井简称深井，是指深度超过3000米的钻井，深部地热钻井即在地热领域超过3000米的钻井。（钻机ZG- 45 型,钻孔深达4500 m 左右。）

二、浅部地热钻井的技术和钻井中的几个重要问题

   注：此部分与浅部地热钻井基本一致，请参见浅部地热钻井。

三、常规井井身结构简图四、地热井施工中应注意的若干问题

1、钻井效率的提高

在地下流体资源开发上, 常常要求短期内安全成井, 降低成本。为此, 希望延长钻头使用寿命, 提高钻进速度, 缩短提下钻时间, 减轻工人劳动强度。其相关内容有: 钻头的用法, 成井工艺的研究。根据地层情况和设备条件是采用一径成井还是几径成井完成。

2、生产施工过程中以外部分泥浆的漏失

在泥浆漏失中, 有部分泥浆流入地层, 也有全漏失中断循环, 伴随泥浆漏失发生的事故有孔内岩粉停滞而埋钻的危险和钻进效率下降, 由于钻孔液面下降, 就会发生地层坍塌、泥浆沸腾和井喷。如果只考虑成本不能使用泥浆护壁携带岩粉等, 都会产生严重问题。所以, 应注意的问题有: 泥浆漏失的量、位置、原因的判断, 泥浆漏失钻进产生的后果, 如何进行堵漏。

3、泥浆

在地热带钻进方面应注意的问题是: 钻头使用寿命、防止泥浆胶凝化和固化、防止泥浆比热下降、防止井内的冷却和沸腾。研制一种新的耐热泥浆和冷却循环泥浆的方法。

4、水泥灌浆

用水泥灌浆把套管固定在孔内, 来处理好漏失地层, 这种方法值得探讨并怎样判断水泥灌浆的效果, 这是一个关键。现迫切研制高温下保持稠化时间、不发生弱化的水泥。

5、防止地下水污染

含水层的钻进及成井由于裂隙发育, 经常会遇到大量漏失, 为防止含水层污染, 要研制不含膨润土的冲洗液, 并要尽可能采用气举反循环钻进工艺。

6、定向辐射井钻进

为了从同一孔位钻进若干个生产井和倒灌井, 今后应发展定向钻进。关键问题是如何解决高温和坚硬岩层对方位、倾斜的测定。

7、物理检测

对于含水层的位置和判断地层流体的性质, 如何研制高温下的物探测井设备。

8、环境保护地热开发所产生的环境问题有如下几点:

1) 特殊臭味、瓦斯及微粒子的扩散。  2) 噪音。       3) 盐水的扩散。

4) 风景的变化。                     5) 地层下沉。    6) 地面水和地下水的污染。

地热钻井免费查询

一． 如何免费查询地热钻井可行性

1．客户提供项目区的详细地址（或者经纬度坐标）以及前期已调查或勘查的基本情况，向地大热能提出查询需求。

2．地大热能接收查询需求后，将从中国地质大学资料馆和档案馆调取相关地区的地质资料，配合地大热能温泉项目库、全国地热钻井资料库，以及前期勘查成果，并组织地热专家，对项目区的地热地质背景及可能的地热资源成矿条件进行分析，并对项目区前期做过的勘查工作结果进行科学评估，得出初步结论：项目区是否存在可开发的温泉地热资源、是否可以马上开展地热钻井工作、是否需要补充其他勘查工作、地热钻井风险评估，项目区可能的地热成矿类型及项目区进一步的工作建议等。

3．地大热能在约定的时间内把上述结果反馈给客户。

二．地大热能数据资料库的组成及内容

1．地热温泉项目库及全国地热钻井资料库。地大热能资料库集成了地大热能已参与的地热勘查与开发项目以及国内外重点地热项目的科学分析研究，项目库对不同地区温泉的成矿类型及成矿规律、温泉的勘查手段与钻探工艺、温泉的开采和温泉资源评价等方面进行综合分析。

 2．内容详实、资料全面、成果丰硕的中国地质大学全国地质资料档案馆。

3．地大热能依托中国地质大学，具有积淀数十年的*全面的全国地质科研技术以及技术力量雄厚的地热项目团队，并培养了一大批经验丰富的地热勘查技术人员。

三．地热资源类型与分级

地热资源按成因类型可分为火山型和断裂型两大类。火山型温泉成矿区的地壳浅部存在强大的火山或岩浆热源，产出的温泉往往为高温温泉乃至沸泉。断裂性温泉主要受区域内断裂构造作用控制，产出的温泉一般为中温温泉。我国是世界上利用地热资源较早的国家之一，至今已有2000多年的悠久历史。历*对地热资源的开发利用大多限于对温泉的直接利用上，且主要用于医疗和洗浴方面。新中国成立以后我国进行了系统地地热资源勘查与开发，将我国的地热资源开发利用推向了一个新阶段。然而，自上世纪九十年代以后，由于对地热资源勘探等研究经费减少，地热资源的形成机理研究、地热资源勘探方法、开发利用规划、热储工程学研究等几乎处于停滞状态。近些年来，随着我国经济持续续高速增长，为应对能源危机、促进我国可再生能源事业的发展，地热资源的勘查、开发、利用又一次引起了国家相关部门的重视，一些全国性的地热资源调查评价项目纷纷上马，地热资源的开发利用即将掀起新一轮的热潮。本文将在查阅国内地热资源调查、评价相关报告以及文献的基础上，回顾我国以往地热研究工作，并试图对我国目前地热资源勘查和开发中存在的主要问题进行全面的分析，提出今后一段时间内我国地热工作的重点工作方向，为即将开始的全国地热资源调查、评价及其开发利用区划提供参考。

我国地热工作研究程度

我国是世界上地热资源储量较大的国家之一，尤其是中低温地热资源，广泛分布于我国东南沿海、西南地区、胶东半岛、辽东半岛和大面积分布的沉积盆地。新中国成立以后我国进行了系统地地热资源勘查与开发，将我国的地热资源开发利用推向了一个新阶段。根据1999年*地质环境司组织全国各省、自治区、直辖市区*门开展的“中国地热资源开发利用规划”提供的资料（表1），全国现有温泉约2710余眼，地热井约2239余眼，地热田约275余处，地热水开采量约3.5亿m3/a，主要用于采暖、洗浴、医疗、旅游、养殖、种植以及发电等，为区域社会经济发展做出了重要的贡献。

我国地热资源勘探与大规模开发利用始于上世纪中叶，关于其发展阶段，陈墨香等[1]曾做过系统地总结，大致将我国地热资源勘查与开发利用的过程划分为初创、初步发展、重要进展等几个阶段，各阶段的主要工作简要回顾如下。

1.1 初创阶段

我国是温泉广布和热水利用历史悠久的国家，1949年之后，随着地质普查找矿工作的开展，为建立和扩建温泉疗养院，我国开始对温泉进行调查，在若干温泉区进行了地质勘探，根据所获得的资料对某些地区温泉分布特点和其形成机制作了初步的分析和讨论，并新编了全国温泉分布图。为配合大地构造的研究，*地质研究所和地矿部地质力学研究所于20世纪60年代初期先后开始研制岩石热物理性质测试和钻井测温装置，地质力学所在包括房山花岗岩岩体在内的若干地点测得了较准确的传导地温梯度数据，地质所估算得松辽盆地3个热流值。这个时期，投入地热工作的力量有限，工作进展缓慢，处于起步阶段。

1.2 初步发展阶段

由于地热能作为一种新能源在上逐渐兴起以及我国着名地质学家李四光教授的倡导，地热资源于60年代末至70年代初在我国引起广泛的注意，促进了我国地热研究工作的开展，区域地热资源普查、地热资源开发利用、地热基础理论方面都取得了显着的进展。

上世纪70年代以来，我国在20多个省区开展地热资源普查和考察，累积了一批资料，其中尤以*青藏高原综合科学考察队于1973-1976年对西藏高原地热活动地表热显示的考察zui为系统而全面[2]。在地下热能的开发利用方面，在这一阶段开始进行地热发电站的建设。1975年开始布钻勘探的西藏羊八井地热田，是我国大陆经勘探证实的*个高温地热田，于1977年建立了一座装机容量为1MWe的示范性电站。羊八井地热电站的成功运行，鼓舞了国家和地方的能源决策部门，加速该热田的开发过程。在地热其他利用方面，北京、天津和西安等地区相继开展了低温热水温室种植、水产养殖、疗养－洗浴和取暖等地热综合利用的试验研究。在地热基础理论研究方面，初步分析了华北平原地温分布的特点和局部地热异常的形成机制，发表了我国*批大地热流数据并作出相应的解释[3]；以板块构造观点，讨论了西藏高原现代强烈水热活动的机制，提出喜马拉雅地热带的概念性模式；用流体力学方法，探讨了海底扩张的驱动机制，大陆岩石圈的热模式和地馒热柱上涌等问题。

1.3 重要进展阶段

进入上世纪80年代，我国地热研究在前期工作的基础上，有了重要的进展[4-11]，主要表现为：

（1）在地热上有重要意义的地区或地质构造单元有计划地进行了研究；

（2）有重点地开展了地热资源勘探研究，对我国地热资源分布特点，或对其潜力作了分析和评估；

（3）地热研究地域由陆地向海洋扩展；

（4）矿山地热和油田地热工作进一步开展。

地热资源市场化阶段

由于地热资源的自身优势和我国社会发展与经济技术进步，上世纪90年代以来，掀起地热资源开发热潮，地热井的深度越来越大(zui深已过4000m)，范围也远远超出了“地热异常”的概念，具有十分明显的市场特征[12]。这期间的勘查工作多围绕井点进行，未进行全面系统的区域性勘查评价工作。由于地热资源勘查与开采的市场化，造成了不科学的无序开采局面和资源的*浪费。虽然天津、北京、西安等主要开发区采取的必要的政府干预手段，效果仍不十分明显。因此，通过地热资源与开发利用区划势在必行。

据相关统计，目前我国已勘探的热田有103处，提交的可采地热资源量（B+D级）为33283.473×104m3/a，初步评价的热田214个，D+C级热水可采资源量约5×108m3/a。

1999年国土资源大调查开展以来，中国地质调查局先后组织实施了宁夏银川平原、北京市城区陕西关中盆地,鲁北地区等地地热资源勘查评价工作。

而地热能的潜力不仅仅在浅层地热能，在广大的地层深处，存储着巨大的地热能量，而地大热能指出，目前之所以未被大规模开发，原因有两点：一是市场限制，二是技术限制。市场方面，因为煤炭石油依旧有一定的储量，价格并不稳定，但这方面并不需要担心，一旦石油和煤炭储量已经不足以支撑其作为能源的应用时，势必会刺激其他能源的开发及整体能源领域的价格调整。

二是技术上的限制，这不仅仅在于钻井技术成本的高昂，也在于对于地下热量储量的探知还有待加强。而地热勘察，将不仅仅是深层地热发电、浅层地源热泵这些地热应用领域的热能开发基础，也将是未来地下所有热源开采的基础工作，因此，地大热能认为，地热勘察，相当于地热开发中的大脑，地热钻井是躯干，而地热利用是四肢。

地热能开发的初投资很大，要进行综合利用，才能充分发挥资源的作用，从而提率，减少资源的浪费。想到进行地热能资源的综合利用，首先要对地热资源资源进行充分的考察、规划、开发，对地热资源的*利用进行保障，湖北地大热能认为，地热地质勘察，使地热能的综合利用成为可能。

地热勘察是将地质学、地球物理、地球化学结合起来，利用实验室检测，数据库资料研究，从而全面的了解地热资源的状况，提供地热资源的储量信息，以确定地热开发的规模，了解地热资源的温度，进行综合或梯级利用，同时了解地热资源的物理和化学性质，以及地热流体的生成运行和环境状况、含水层等信息，使地热开发能够在一个有科学依据的基础上，有针对性地进行开发及利用。而地热开发除了进行地热发电和浅层应用以外，还能够根据不同的温度梯级，进行相应的利用，比如，地热工业工艺利用，利用地热能进行工业的萃取加工等等，此外，还有地热井供暖，这是一种对地热能利用的*异的集中化区域利用模式，它的效果比单纯地源热泵供暖更好，同时也不会像空调和火力供暖一样产生废气、废热污染环境。地大热能指出，这些规划的基础，都是探明地热资源状况的地热勘察。

地热钻井也离不开勘察，不仅仅是因为地热地质勘察提供了地热资源的情况，也因为对地质情况的了解，对地下岩性和地层结构的信息的提供，能使地热钻井事半功倍，采用适当的地热钻井工艺及地热钻井设备，规避地热钻井过程中因地质异常可能导致的事故风险，使地热钻井顺利进行