鉆井工藝和成井技術(shù)對地熱井的重要性

地大熱能：地熱鉆井工藝是地熱能資源勘探開(kāi)發(fā)的重要的必須的手段，也是用于地熱蒸汽和地熱水開(kāi)采的非常重要的特殊技術(shù)，鉆井施工的質(zhì)量對項目的成敗非常關(guān)鍵。由于地熱能開(kāi)發(fā)的廣泛應用和開(kāi)采密度加大，

現代地熱井的設計結合項目需求，成井口徑大，水層埋深大，很大一部分井深設計深度都在1000-3000米，個(gè)別地區井深超過(guò)3000米，大多數地區井深在2000-3000米，對鉆井設備和鉆井工藝有著(zhù)更高的要求，設備的功率和提升能力必須具備處理深井事故的有效負荷，以確保動(dòng)力和提升保障。地熱井的深度也隨之越來(lái)越深，相對應地層復雜也造成施工難度加大，原本的供水井鉆井工藝也遠遠不能滿(mǎn)足項目的開(kāi)發(fā)要求，將石油鉆井工藝和供水井鉆井工藝融合已經(jīng)成為地熱井施工的新型技術(shù)手段和方法。

地熱井的開(kāi)發(fā)和開(kāi)采離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的支持，其科學(xué)技術(shù)的表現方式即為各種成井技術(shù)。通過(guò)下文，我們將會(huì )了解到，成井技術(shù)存在著(zhù)多種方式方法，這些方式方法適用于不同的地層構造或者巖層分布。怎樣利用好這些方法使之有效地作用于地熱井的開(kāi)發(fā)和發(fā)展，就顯得越發(fā)重要。那么在地熱井的開(kāi)發(fā)中，應該注意哪些問(wèn)題以及怎樣解決呢？隨著(zhù)時(shí)間的推移和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展變化，地熱鉆井技術(shù)也在不斷發(fā)展著(zhù)。其中井身結構及套管結構、鉆井工藝、完井工藝以及洗井工藝不斷發(fā)展隨著(zhù)時(shí)間的變化逐漸表現出來(lái)。

1. 井身結構和套管組合

隨著(zhù)地熱井深度不斷加大，地層年代跨度及復雜情況也在加大，施工安全的難度系數隨之升高，相對應在井身結構設計也要做出優(yōu)化調整，三開(kāi)井已經(jīng)成為基本設計，一開(kāi)保留大口徑開(kāi)孔同時(shí)也為預留泵室段。選用石油套管對于地熱井安全長(cháng)期使用做出良好得保證。

2. 鉆井工藝

地熱市場(chǎng)的占領(lǐng)在于將石油鉆井中的先進(jìn)的、成熟的工藝和相關(guān)

的水文、地熱、地質(zhì)等條件有機的融合，同時(shí)啟用先進(jìn)的現代化石油鉆井設備，挑選優(yōu)質(zhì)并適合地層的配型鉆頭，調整各項機械參數提高鉆進(jìn)時(shí)效，縮短建井周期；同時(shí)選用排量大的泥漿泵，積極引進(jìn)科學(xué)的現代化泥漿工藝，在鉆井過(guò)程中針對不同的地層，調試不同的泥漿配方，保證巖屑攜帶率和井內平衡，對鉆井施工的安全和效率起著(zhù)非常顯著(zhù)的作用。

3. 完井工藝

70年代的地熱井的完井工藝主要采用水井式的完井方式，對于水層采用籠式過(guò)濾管，入井后采用投填礫料的方式，止水則采用投泥球封隔止水的古老方法。而90年代之后，由于地熱井完井工藝的不斷發(fā)展和完善，采用水井完井方式的同時(shí)還結合了石油完井工藝，針對不同的水層采取不同的方法。如：包網(wǎng)纏絲濾水管、不包網(wǎng)纏絲濾水管完井、裸眼完井等方式都產(chǎn)生了非常好的效果。止水方式上改進(jìn)了傳統的止水方法及裝置，改進(jìn)為混合式裝置，又根據地熱井多為大段混合開(kāi)采的特點(diǎn)，在水層頂部設置了傘狀防塌裝置，確保了水層的穩定和壽命。

4、洗井工藝 

傳統的水井洗井方法就是反復地抽取和吸取。在地熱井中則逐步引進(jìn)了二氧化碳氣舉、酸化，高能氣體壓裂，壓風(fēng)機氣舉洗井以及活塞抽吸、高壓噴射沖洗等方法，這些方法對于不同的地熱井的施工成果都產(chǎn)生良好的影響，對清理孔內沉沙和去除井壁泥餅及疏通孔隙、裂隙有著(zhù)非常明顯的效果，水溫和水量有著(zhù)絕對的提高。

成井技術(shù)是地熱井開(kāi)發(fā)和發(fā)展的重要手段之一 。

成井過(guò)程是地熱井施工中重要的工序之一，由于不同的地熱井所處的大地構造背景和熱儲層巖性不同，因此需要采用不同的成井方法來(lái)實(shí)現工程的順利完成。就目前國內相對比較成熟完善的成井方法而言，先期完成法、后期完成法、裸眼完成法、篩管完成法和射孔完成法這幾種成井方法是比較具有代表性的。 

1、先期完成法 

2、后期完成法 

后期完成法和先期完成法的區別在于，它在鉆達到目的層的頂部時(shí)，先不下技術(shù)套管，而是用原有尺寸的小鉆頭鉆至完鉆井深，再根據各項資料的顯示進(jìn)一步下入技套或者其他工具來(lái)固定井壁。 

后期完成法同樣具有一些缺點(diǎn)，由其鉆井過(guò)程可看出，它對鉆井的技術(shù)要求非常高，而且完井下管和固定井壁的工藝也是相當的復雜。 

裸眼完成法一般適用于井壁比較穩定的地區，比如火成巖類(lèi)的裂隙型熱儲層等。它采用的是不下井管的方法，相較于其他需要下井管的方法而言，裸眼完成法的優(yōu)點(diǎn)在于其出水口的截面積較大、出水量較大、阻力較小并且不易發(fā)生堵塞事故以及投資較少等。但是這種方法卻不適用與砂泥漿剖面的地熱井，因此不得不說(shuō)此為一大遺憾。 

篩管完成法一般適用于砂泥巖剖面等沉積型的地層。它采用的是在取水段下入篩管的完井方法，此種方法若輔以填沙工藝即可起到防塌和防砂的作用，其優(yōu)點(diǎn)不言而喻，即較為簡(jiǎn)單且安全。 

射孔完成法是一種較為特殊的完井方法，它主要是針對水量不足而未取水層段進(jìn)行取孔以彌補缺點(diǎn)，或者不下濾水管直接在取水段射孔取水。射孔完成法無(wú)疑是在施工過(guò)程中出現上述兩種或者以上的問(wèn)題時(shí)及時(shí)采取的一種完井方法。由此我們可以看出完井方法的多樣性以及其技術(shù)的成熟和完備。 

成井方法的多樣也在暗示著(zhù)地形構造的多樣性，只有掌握住每一種成井方法的優(yōu)缺點(diǎn)，才能夠熟練而不失穩重地把不同地形構造的地熱井安全有效地完成，以保障地熱井開(kāi)發(fā)過(guò)程中必要的人身和設施安全。