地热打井供暖地质钻钻探技术规程.doc
《地热打井供暖地质钻钻探技术规程.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《地热打井供暖地质钻钻探技术规程.doc(76页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、地 热 打 井 供 暖地质钻探技术规程 目次 前言VI1范围12规范性引用文件13术语与定义14总则35地热井类型及井身结构45.1地热井类型45.2地热井井身结构46地热钻井工程设计56.1钻井设计基本原则56.2钻井设计基本要求56.3钻井设计内容57钻井设备的选择87.1钻机的选择87.2泥浆泵的选择87.3井架与平台的选择87.4钻井液固控系统的选择87.5其他附属装置88钻前准备98.1井场修建与布置98.2设备安装98.3机具与材料准备108.4检查与验收119地热井钻进方法选择119.1钻进方法分类119.2钻进方法选择1210全面钻进1310.1钻具组合一般要求1310.2牙轮
2、钻头钻进1410.3刮刀(翼状)钻头钻进1510.4PDC钻头钻进1610.5气动潜孔锤钻进1710.6钢丝绳冲击钻进1710.7液动潜孔锤全面钻进1710.8喷射钻井1810.9反循环钻进工艺1911取心钻进1911.1地热井取心钻进1911.2地热井取心方法选择1911.3单回次取心钻进2012扩孔钻进2112.1合金钻头扩孔钻进2112.2牙轮钻头扩孔钻进2112.3潜孔锤扩孔钻进2113地热井钻进特殊操作要求2113.1防斜操作要求2113.2划眼作业要求2213.3录井作业要求2213.4井控要求2313.5钻遇特殊地层操作要求2313.6预防井喷操作要求2313.7防止井漏操作要求
3、2313.8高温钻井操作要求2414定向井钻进2414.1定向井应用范围2414.2定向井井身轨道的确定2414.3定向井施工2514.4定向钻井施工安全措施2915冲洗介质2915.1冲洗介质类型与适用性2915.2钻井液配制3115.3钻井液管理与维护3215.4钻孔护壁与堵漏3316成井工艺3416.1物探测井3416.2划眼3516.3破壁3516.4冲孔换浆3516.5下管3516.6填砾与止水3616.7固井3616.8洗井3616.9抽水试验3717压裂增水3717.1压裂增水适用条件3717.2压裂增水设备及机具3717.3压裂施工3917.4压裂操作要求3917.5安全措施4
4、018常见井内事故预防与处理4118.1卡钻事故的预防和处理4118.2钻具事故的预防与处理4218.3套(井)管事故的预防和处理4318.4孔内落物事故的预防和处理4418.5测井事故的预防和处理4418.6填砾堵塞事故的处理4518.7井喷和有害气体预防措施4519地热井修复4619.1涌砂探查与修复4619.2水量减小原因及修复4619.3井管破裂类型及处理4719.4井内落物处理4720健康、安全与环境管理4820.1健康管理4820.2安全管理4820.3环境保护5121地热井工程质量5221.1工程质量指标与要求5221.2地热井工程质量保证措施5522工程技术报告与资料归档582
5、2.1工程技术报告5822.2资料归档59附录A(资料性附录)地热钻探工程技术报告编写提纲60附录B(资料性附录)钻井液处理剂63附录C(资料性附录)地热定向井轨道设计66附录D(资料性附录)国产三牙轮钻头69附录E(资料性附录)钻探设计用表70前言本规程以现代地热钻探理论为基础,结合实践经验和成熟的钻探新技术、新方法,依据GB/T 1.1-2009制定。本规程共分22章5个资料性附录。本规程由中国地质调查局提出。本规程由国土资源部归口。本规程起草单位:中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、天津地热勘查开发设计院、北京市地热研究院、河南第二水文地质工程地质大队、中国地质科学院勘探技术研究所、
6、山西省第三地质工程勘察院。本规程主要起草人:郑继天、李炳平、鲍卫和、马忠平、李振杰、彭新明、卢予北、孙建华、孙智杰、康志鸿、叶成明、李小杰、关晓琳。第 75 页 共 76 页地热钻探技术规程1 范围本规程规定了地热井类型、钻井设备选择、钻井工艺、成井工艺、工程质量、安全文明施工及环境保护等技术工作要求及有关工艺操作要点,可作为地热井钻探设计、施工、管理等各项工作的依据。本规程适用于水热型地热资源钻探工作。不适用于干热岩型、岩浆型地热资源和浅层地温地热资源的钻探工作。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件
7、,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 11615-2010 地热资源地质勘查规范GB/T 5005 钻井液材料规范GB 50194 建设工程施工现场供用电安全规范GB 6067 起重机械安全规定GB 6722 爆破安全规程AQ 2004 地质勘探安全规程AQ/T 9006 企业安全生产标准化基本规范DZ/T 0008 水文水井钻探用钻柱特种接头DZ/T 0055 水文水井钻探用硬质合金钻头DZ/T 0056 水文水井钻探用三牙轮钻头DZ/T 0106 水文水井钻探用套管、岩芯管、取粉管螺纹DZ/T 0107 水文水井钻探用钻杆DZ/T 0108 水文水井钻探管材DZ/T 01
8、09 水文水井钻探用钻铤DZ/T 0227 地质岩心钻探规程DZ/T xxxx 水文水井地质钻探规程SY/T 5964 钻井井控装置组合配套安装调试与维护3 术语与定义下列术语和定义适用于本规程。3.1水热型地热资源 geothermal resource of hydrothermal type以蒸气为主的地热资源和以液态为主的地热资源。3.2地热钻井 geothermal well drilling用于地热蒸气和地热水的钻井,是勘探、开采地热流体必须的手段。3.3地热井成井 well completion又称完井。指钻孔达到了预定深度和预期的目的而结束钻进。成井有几种方式:裸眼完井、衬管完
9、井、射孔套管完井等。3.4井身结构 drill hole structure钻孔结构要素,包括开孔直径、终孔直径、换径次数及各孔段换径的直径、深度以及下入套管的直径和深度的设计等。3.5套管程序 casing program一口井的套管层数,下入深度和各层套管的直径,相应各井段的井眼直径和管外的水泥返深。3.6表层套管 surface casing为防止井眼上部疏松地层坍塌和污染饮用水源及上部流体的侵入,并为安装井口防喷装置等而下的套管。3.7技术套管 intermediate pipe隔离不同地层孔隙压力层系或易塌、易漏等复杂地层所下的套管,可以是一层、两层或多层。3.8尾管 liner顶端
10、不延伸至井口的套管。3.9地热井防喷器 blowout preventer地热钻探时安装在井口套管上,用来控制高温、高压水、汽层和防止井喷事故的装置。3.10钻井液处理系统 drilling fluidtreating system用以控制钻井液中固相含量的装置,包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机和搅拌器等。3.11划眼 redressing在已钻井眼内,边循环边旋转下放(上提)钻具的过程。3.12固井 well cementing在井眼内按设计要求下入套管柱,并在套管柱与井壁形成的环状空间注入水泥浆使之固结在一起的工艺过程。3.13岩心收获率 core recovery实际取出岩心长与该次取
11、心进尺之比的百分数。3.14方入 kelly-in在补心面以下的方钻杆长度。3.15树心 core shaping取心钻头下到井底后以轻钻压慢转速钻进,使井底地层与钻头形状完全吻合,并钻进0.15m0.30m以形成岩心的阶段。3.16割心 core cutting取心钻进达到预定长度,把岩心柱从钻头底部割断的作业。4 总则4.1 地热钻井应在充分搜集利用已有资料和进行遥感解译、地面地质、地球化学、地球物理勘查工作的基础上进行。4.2 地热勘查钻井应按照勘探开采结合的原则进行布置和施工。地热勘查孔有条件成井的,应按地热生产钻井技术要求成井,完井后转为生产井利用;地热生产井应按地质勘查孔的技术要求
12、进行钻井施工,取全取准各项钻井地质及地热参数资料,做好地质编录,为地热田地质研究和资源开发与保护提供地质资料。4.3 勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,勘探开采结合井还应满足生产井设计抽水量及止水填料的要求。4.4 勘探井在钻进过程中和完井后应进行地球物理测井。一般井段应做井径、井斜、电阻率、自然电位、自然伽马、井温和井底温度等项目。4.5 地热生产井应在充分掌握地热资源埋藏条件及区域地质条件,编制地热钻井工程设计后,再施工。5 地热井类型及井身结构5.1 地热井类型地热井类型见表1。表1 地热井类型分类类型特 点 及 用 途按热储分类裂隙岩溶型热储赋存于基岩裂隙、溶隙中
13、的地下热水。孔隙型热储赋存于新近地层孔隙中的地下热水。按功能分类普查孔(井)施工中要采取热水样品、蒸汽样品、测量低温和压力等。勘探孔(井)施工中要采取热水样品、蒸汽样品、测量低温和压力等。生产井深度按照热储层埋藏深度确定。取得可供发电或其它工业利用的一定数量的热水和蒸汽,采用油井套管程序和完井方法。回灌井与生产井配对的“姊妹井”,口径与套管程序按回灌量选定,钻孔结构力求简化。按温度分类高温地热井温度150C,主要用于发电、烘干、采暖等。中温地热井温度在90150C,主要用于发电、烘干、采暖等。低温地热井温度在2590C,主要用于洗浴、温室、养殖等。5.2 地热井井身结构常用地热井井身结构见表2
14、。表2 常用地热井井身结构钻进钻孔直径 mm下入套管 mm一开444.5 (17 in)339.7 mm (13 in)二开311.1 (12 in)244.5 mm (9 in)三开215.9 (8 in)177.8 mm (7 in)四开152 (6 in)裸眼或下入过滤管注:1.一开:一口井从井深为零开始钻进,称第一次开钻,简称一开;2.二开:表层套管固井以后再开钻,称第二次开钻,简称二开;3.三开:技术套管固井以后再开钻,称第三次开钻,简称三开;若技术套管有两层则以下钻进称为四开。4.地热完井的井径不宜小于152 mm(6 in)。6 地热钻井工程设计6.1 钻井设计基本原则6.1.1
15、 地热钻井工程设计应在施工单位总工程师的主持下,由地质、钻探技术人员共同编制,经单位内部审核后上报政府国土资源主管部门,经专家评审合格、由主管部门批准后方可实施。6.1.2 在地热钻探施工的全过程中,要始终贯彻“优质、高效、低耗、安全”和“质量第一”的原则,推广应用技术成熟的钻探新设备、新方法、新工艺,提高经济效益。6.1.3 钻井设计必须符合国家及政府有关机构的要求和规定,保证钻井设计的合法性原则。6.1.4 钻井设计既要重视井下安全也要重视地面安全,把安全第一的原则贯彻到整个设计中。6.1.5 钻井设计要体现低成本原则,设计前应认真分析各种资料,尽量简化井身结构,选用先进工具和设备,采用先
16、进工艺技术保证钻井质量,提高钻井速度,降低钻井成本。6.2 钻井设计基本要求6.2.1 以地质资料为主要依据。6.2.2 以井场调查资料和相邻井的钻井资料为依据。井场包括自然环境、地形地貌、交通和土壤情况等;相邻井钻井资料包括井史、井身结构、钻井液密度、钻井事故及复杂情况处理、钻头钻具使用、井斜、钻井时效、机械钻速以及施工总结等内容。6.2.3 钻井设计应根据钻井深度和负荷合理选择钻机装备,施工最大负荷应低于钻机最大额定负荷的80%。6.2.4 钻井平台高度必须满足安装井控装置的要求,井控系统最大额定压力必须大于预测的最大井口压力的20%。6.2.5 所设计的井身结构根据完井直径要求,并应充分
17、满足钻井、成井出水需要以及获取参数的需要。6.2.6 要充分考虑到出现漏、涌、塌、卡等复杂情况的处理作业需要,须用套管封闭复杂地层井段时,套管程序设计应留有储备和余地。6.2.7 设计钻井液密度,必须大于地层孔隙压力当量密度,小于地层破裂压力当量密度,并保证井眼系统压力平衡。6.2.8 井内钻井液液柱压力和地层压力之间的压差不宜过大。6.2.9 如果地质资料证实有浅层气体,应设计套管坐于浅气层的顶部,安装好井口控制系统方能开钻。6.2.10 采用的钻井工艺技术应有利于保护热储层,避免或减少对含水目的层的污染。6.2.11 钻井设计时,应优先使用环保装备和材料,注意环境保护。6.2.12 遵守合
18、同或协议的约定,并符合相应的规程规范。6.2.13 在钻井施工中,如发现设计与实际情况不符时,应及时进行修订或补充,出具钻井设计变更书报主管部门批准。6.2.14 钻井设计中有关内容应尽量以图表形式阐述,见附录E。6.3 钻井设计内容6.3.1 前言6.3.1.1 项目背景:项目来源、地理位置及交通位置气象等情况。6.3.1.2 设计编写依据:相关标准及规范,可行性论证报告等相关技术成果及资料。6.3.1.3 钻井目的、任务:一般应包括的内容:取全、取准目的热储层及其盖层的岩样;查明该井对应的地层结构、地质构造、岩性、地温变化、热储的渗透性、地热流体压力及其物理性质和化学组分;了解盖层的保温隔
19、热条件和地热资源储层的开采技术条件;查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体水质,按规范或合同要求做好该井的水文地质工作;查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数用以评价地热资源等;开采地热能源等。6.3.2 设计井地热地质条件地热地质条件、地质构造概况、地层概况、钻遇地层预测表、目的热储层特征预测、预测水温、水量。6.3.3 地热井基本数据钻井编号、钻井类型、井口坐标、海拔、设计井深、设计目的层、完井方法(滤水管完井、裸眼成井或射孔成井)6.3.4 钻井设备及场地钻井主要设备和技术性能;高温高压地热井井控装置;施工场地面积、水源和电力要求、三通一平要求;设备安装及钻前要求。6.3.5 井身
20、结构和套管程序各井段钻井和套管直径;套管壁厚钢级技术性能要求;孔隙型地层过滤器中心管孔隙度、缠丝间距要求;射孔成井的射孔孔径、射孔孔密等技术要求。表层套管下入深度、口径; 井壁管、滤水管直径及深度;裸眼成井井段。6.3.6 地热钻井质量包括井斜要求、井深误差、固井质量要求、井径扩大率、水平位移等。6.3.7 资料采集要求6.3.7.1 岩屑录井记录岩屑录井井段和间距,进行岩性定名、岩性描述、确定分层深度。接近下管层位要加密捞取,以准确判断地层。地层熟悉或商业井可减少捞样,改为捞样地质观察。6.3.7.2 钻时录井要准确记录井深和钻到时间,单位为“min/m”, 汇总钻速数据以辅助判断地层并分析
21、调整钻进工艺和钻井参数。6.3.7.3 钻井取心及井壁取心时,满足取心井段、取心进尺、岩心直径和采取率要求;设计井壁取心井段、取心次数及取心收获率。6.3.7.4 地球物理测井要求地热钻井在完钻后和下管前,应进行地球物理测井。明确各井段测井要求,一般测井比例尺1:500,测井项目如下:a) 孔隙型地层-标准测井项目(2.5 m底部梯度电极视电阻率、0.4 m电位电阻率、自然电位);综合测井项目(补偿声波、自然伽马、双感应双侧向、井斜、连续测温)。b) 裂隙型地层-标准测井项目(2.5 m底部梯度电极视电阻率、0.4 m电位电阻率、自然电位);综合测井项目(补偿声波、自然伽马、双感应双侧向、井斜
22、、连续测温)。6.3.7.5 抽水试验要求抽水试验包括降压实验、放喷实验,进行三个落程降深实验。6.3.7.6 回灌实验要求通过回灌实验取得回灌量、回灌温度、水位、压力等参数。6.3.8 钻井工艺各井段钻进方法、钻头类型、钻具组合、钻进参数和技术要求;取心井段取心方法,取心工具的配备、使用及操作。6.3.9 钻井循环介质各井段钻井循环介质类型、性能要求、维护与管理、防漏堵漏措施、井控措施、储层保护措施。根据钻井循环介质显示情况分析并记录温度、井漏、气侵、井涌、井喷情况。6.3.10 重点要求与事故预防措施根据设计井地层预测和以往工作经验,对各井段施工重点提出要求,对主要井内事故及复杂情况提出预
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 地热 打井 供暖 地质 钻探 技术规程
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。