气钻温泉打井队

地热钻井是一种高科技特殊技术，用钻机打入地下将热量传导出来。是地热勘查，开采，及利用所必须的手段。地热钻井工作部署及其复杂、精密，对于高温地热田，深度可达2000米，少数低于2000米的都在600-900之间，需要在地球物理、地球化学资料的技术上对该地地质进行勘探，选择地热源勘查开发代表性地段进行部署工程。

目前，我国地下能源采集系统主要是通过钻井工程，利用抽取地下水方式进行能量提取或交换，确保地下水及时回灌，即钻井技术，管材选择及工程质量等将直接影响地下能量的采集与地下水回灌，钻井工艺主要有正循环泥浆回转钻进和冲击钻进两种，以前者为主，成井管材有普通钢管 镀锌桥式过滤管，铸铁管 钻孔缠丝过滤管和水泥管 包棕三种类型，在同样地层中，不同的钻进方法，管材和施工队伍，其地下水出水量，回灌效果，运行质量和使用寿命等均不同。关于高温岩体地热能，zui早出自于20世纪70年代石油?；竺拦蒲Ъ姨岢龅睦玫叵律畈憬峋е恃也阒械厝饶芊⒌绲慕ㄒ?，当时取名“热干岩体”（Hot DryRock）。高温岩体地热能的开发利用，简单地说，就是钻一些深井（3000～5000m 深）达到地下结晶质岩层，那里的温度一般可达150～350℃；采用相应的井下作业措施（如射孔、爆炸、水力压裂、酸化等），在高温岩体中造成具有高渗透性的裂缝体系，也就是建造所谓的“换热构造”或称“人工热储”；从一口（或几口）井注入冷水，经裂缝换热构造加热后，从另外一些井采出热水；在地面上将这些热水采用二元发电装置，即用低沸点二次工质的有机朗肯循环，或用氨/ 水混合物作为二次工质的卡里纳循环（Kalina Cycle）发电（图3）。在有热负荷的地区，进行热电联产，也可以只用于供热地热勘查的查明内容包括，地储量的分布、类型、埋藏地点及渗透性等，这些都是作为地热井生产能力大小的重点。

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高温岩体地热是地热能——蕴藏在地球内部的巨大天然热能的一种，但是又不同于一般的地热能。一般的地热指的是深度在3000m以内的岩层热（源），而“高温岩体地热”指的则是深度在3000～5000m、温度达150～350℃的结晶质岩石热（源）。

地球是由地壳、地幔和地核组成的实心球体，半径达6370km。地壳是地球的外层，非常薄，约占地球内部构造的1/200左右，大陆地壳平均厚度约35km，而海洋地壳仅10km，zui薄处只有7km；地幔是地球的中间层，厚达2900km，分为上地幔和下地幔。由地幔向地核延伸，地震波突然中断，表明地核处于液态，地核总厚度达3473km。

对井系统和多井系统,是目前国内外地下水源热泵采能工程中,应用较为广泛的地下水抽、灌模式。该模式的主要优点是:(l)可以针对供暖和制冷两种不同的模式采用抽、灌井季节性交替的工作模式,提高热泵机组的功效;(2)采用季节性交替的运行方式,达到回灌井定期反扬的目的,能有效地提高回灌井的回灌率;(3)可以根据实际的地质条件,合理布设抽、灌井的井位,降低采、灌井之间强烈的温度干扰。相比而言,对井或多井系统的前期成井费用投人较单井系统要高。

对井系统和多井系统的地下水动力场形状较为相似。在对井系统运行过程中,如果集中抽、灌区的含水层为水平岩层,抽、灌井的结构相同,则抽、灌区之间的地下水流近似呈水平流动,抽水井和回灌井附近为三维流;若抽水井和回灌井的滤管结构不同,或者主含水层中存在透镜体夹层、连续的弱透水层,且地下水的抽取和回灌分别位于弱透水层的下部和上部,则抽、灌区之间的地下水流为明显的三维流。图1所示为对井抽、灌系统运行模式下,地下水的流动特征。地热能的热量主要来自地球内部岩石和矿物中的放射性元素衰变所产生的巨大热量，这些放射性元素丰度高、产热效率高、半衰期与地球年龄相当，多集中在地表层数百千米范围内。有人曾估计，在地球的热历史中，地球内部由放射性元素衰变而产生的热量平均每年为5 万亿亿卡（5×1024cal/a），可见地球实在是一个地道的热球。还有人估计，若以燃烧世界所有的煤炭获得的热量为基准，石油仅为煤炭的8%，核燃料为15%，而高温岩体地热资源则为煤炭的1.7亿倍。正因为如此，高温岩体地热能受到世界各国普遍的重视。勘查的深度、储量、埋藏点、当前开发的经济实力及市场需求量都有所关联。

地热勘查应实行"探采结合"的原则，地热地质勘查钻孔能成井开采利用的，应按成井技术要求实施;地热开采井的钻井地质编录、测井、完井试验与地质资料手机整理除按成井技术要求实施外，还应按地质勘查要求，取全取准各项地热地质资料。地下水源热泵采能工程的开采目标为浅层地热能,但需要以地下水作为传热载体。为确保采能系统的长期、稳定运行,必需具备充足的地下水源条件。出于地下水资源?；さ哪康?同时为了维持取水设施的稳定供水,通常都需要将换热后的地下水全部近距离回灌。目前,国内外普遍选用地下水井作为取水和回灌的设施,共分3种地下水抽灌模式:

于钻井技术与队伍水平参差不齐，浅层地热能开发利用存在如下问题，水井质量，主要表现为水量小且逐年减小，含砂量及有害物质超标，使用寿命低等，回灌难，由于不了解当地水文地质条件和成井技术差，导致回灌率逐年降低，甚至为零，地下水浪费，在回灌难情况下，普遍存在将回水管与城市地下水排污管道连通，导致地下水浪费与区域性水位急剧下降，地面沉降开裂等地质环境问题。单井系统(同井抽灌)、对井系统(一抽一灌)和多井系统(一眼抽水井对应两眼或多眼回灌井)。具体抽灌模式的选取,视含水层的回灌率和单井设计抽灌量的大小而定。一般而言,单井系统适用于含水层厚度较大且回灌率较高的地区,如粗砂、卵砾石含水层;对井系统常用于含水层回灌率适中的地区;对于含水层回灌率较弱的地区,常选用多井系统。

单井系统的回灌段一般位于生产井的上半部分,抽水段则位于下半段。在系统运行过程中,回灌段附近为水头升高区(反降落漏斗),抽水段附近为水头下降区(正降落漏斗);受抽、灌区水头差的作用,如果抽、灌段之间的渗透性较好,则回灌水将通过回灌段和抽水段之间的岩土层向抽水区渗流,并在以开采段和回灌段为中心的一定的空间范围内形成地下水局部环流现象;若在开采段和回灌段之间存在弱透水层或隔水夹层,则回灌区的地下水将以水平向外发散运动为主,而开采区的地下水则以径向水平汇集为主。我国具有赋存地热资源的良好地理环境和地质条件。近年来随着经济发展的良好态势,地热资源的开发应用虽已取得了很好的效益,但潜力依然很大,亟待做好以下工作:

(1)若干高温地热区带(如西藏、云南腾冲等地)勘探尚待深化。

(2)有希望的干热岩(如东南沿海大面积的花岗岩体)有待择地勘查。

(3)地温差率特别明显的热异常地区(如三北地区若干沉积盆地)有待施钻。

(4)地热地质等基础理论和相关科学研究亦有待进一步深化。

(5)在地热综合利用、梯级利用和充分发挥热效能方面亦应经验积累和研究。

(6)为避免地下热水过量开采而导致水位与地面下降乃至诱发地震,要因地制宜地控采或回灌。

(7)重视资源勘查经验积累,要吸取国外在此方面的*勘探方法和技术(如遥感、地球物理与地球化学勘探、大地热流调查以及对已有井孔进行观测与资料再应用等)。

(8)注重对高矿化度地热水的管网防腐、设备除垢和环境污染等问题的研究。