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《閆家-干熱巖勘探技術(shù)-20180711.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、干熱巖高溫鉆探工藝及其關(guān)鍵器具匯報(bào)人:閆家單位:中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局勘探技術(shù)研究所匯報(bào)內(nèi)容1.2.3.4.干熱巖概述干熱巖高溫鉆探工藝耐高溫關(guān)鍵器具高溫鉆探技術(shù)展望1.干熱巖概述1.1干熱巖定義干熱巖是一種新興的地?zé)崮茉?,是指一般大?00攝氏度、深埋數(shù)千米、內(nèi)部不存在流體或存在少量地下流體的高溫巖體。地殼中干熱巖所蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全球所有石油、天然氣和煤炭所蘊(yùn)藏能量的30倍,是一種前景廣闊的綠色環(huán)保、可再生能源之一。1.干熱巖概述1.2干熱巖開發(fā)研究現(xiàn)狀美國(guó),1970年首次提出利用干熱巖發(fā)電,1977年完成第一口干熱
2、巖井,井深4500m,井溫330℃。日本,1985年開始干熱巖鉆探,1991年完成第一口干熱巖井,井深1800m,井溫250℃;1992年完成第二口井,井深2200m,井溫250℃;Kakkonda(肘折地區(qū))的干熱巖探井(WD-1井),井深3729m,井溫超過500℃。德國(guó)和法國(guó)于1986年聯(lián)合在蘇爾士開展巖體熱能利用項(xiàng)目,完成干熱巖井GPK2,1987~1997年,井深3900m,井溫165℃;1998~2008年,GPK2加深至5000m,井溫200℃。1.干熱巖概述1.2干熱巖開發(fā)研究現(xiàn)狀澳大利亞,200
3、3年完成第一口注水井,在庫珀(Cooper)盆地4500m深處,探測(cè)到270℃高溫??夏醽?,OW-41井完井井深井深3000m,井溫達(dá)320℃。韓國(guó),浦項(xiàng)干熱巖項(xiàng)目,地層以凝灰?guī)r、火山灰?guī)r、角礫巖、花崗巖為主,巖性復(fù)雜等。我國(guó),2012年啟動(dòng)了“干熱巖熱能開發(fā)與綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目;干熱巖資源調(diào)查主要在松遼盆地、東南沿海、青海共和及貴德、四川康定等地區(qū),青海已進(jìn)行了多口干熱巖井施工,其中青海共和GR1井,井深3705m,井溫達(dá)236℃。1.干熱巖概述1.3干熱巖開發(fā)過程從地表向干熱巖層打一井眼(注入井)封閉
4、孔眼,高壓注入冷水干熱巖層形成大致呈面狀的人工熱儲(chǔ)構(gòu)造注入井周邊合理位置,鉆幾口豎直井,貫通人工熱儲(chǔ)構(gòu)造,用以回收高溫水、汽的生產(chǎn)井形成的高溫蒸汽可以用于地?zé)岚l(fā)電和綜合利用,使用后的溫水又通過注入井回到干熱巖中,從而達(dá)到循環(huán)利用的目的。1.干熱巖概述1.4關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)干熱巖高溫高壓鉆井儀器器具耐高與密封井下動(dòng)力鉆具與長(zhǎng)壽命鉆頭耐高溫鉆井液1.2.3.4.干熱巖概述干熱巖高溫鉆探工藝耐高溫關(guān)鍵器具高溫鉆探技術(shù)展望匯報(bào)內(nèi)容2.干熱巖高溫鉆探工藝2.1一種干熱巖高溫鉆探新工藝設(shè)計(jì)構(gòu)想了水平井壓裂熱交換模式,與垂直井壓裂
5、相比,水平井進(jìn)行水力壓裂,可以極大的擴(kuò)大壓裂面積、增大熱交換面積,是直井無法相比的。最明顯的優(yōu)勢(shì)在于通過微地震監(jiān)測(cè)出壓裂的位置和形狀后,可以將出水井的水平段最大限度的在裂隙網(wǎng)中鉆進(jìn)穿行,為后期的出水量和水溫提供可靠的保證。2.干熱巖高溫鉆探工藝以3000m左右埋深的干熱巖開采為例,確定了合適的鉆井參數(shù),設(shè)計(jì)了合理的井身結(jié)構(gòu),對(duì)鉆井設(shè)備儀器的選用、鉆頭的選型、泥漿體系都做了詳細(xì)設(shè)計(jì);并制定鉆井施工方案,從鉆具組合、井身質(zhì)量要求、鉆井施工工序、垂直井和水平井段的鉆井技術(shù)措施進(jìn)行詳細(xì)描述;還提出了施工注意事項(xiàng)。形成了一
6、套完整的有指導(dǎo)意義操作性強(qiáng)的干熱巖高溫鉆井工藝。2.2干熱巖水平井開采井身結(jié)構(gòu)2.干熱巖高溫鉆探工藝2.3鉆井參數(shù)與鉆具組合優(yōu)選序號(hào)鉆井井段(m)鉆頭尺寸(mm)套管尺寸(mm)套管規(guī)格套管厚度(mm)套管下深(m)水泥返高一開0~500311.1244.5J558.94498地表二開500~2610215.9177.8P11010.172605地表三開2610~2910152.4裸眼完井序號(hào)井段類型鉆具組合備注一開垂直井段φ311.1牙輪+φ159鉆鋌×9根+φ127加重鉆桿×15根+φ127斜坡鉆桿+方鉆桿常
7、規(guī)鉆具組合二開垂直井段φ215.9牙輪+φ159鉆鋌×9根+φ127加重鉆桿×15根+φ127斜坡鉆桿+方鉆桿上部低溫井段φ215.9PDC+LZ172(0.75°)螺桿鉆具+φ159無磁鉆鋌+φ159鉆鋌×3根+φ127加重鉆桿×9根+φ127斜坡鉆桿+方鉆桿復(fù)合鉆進(jìn)組合定向增斜井段φ215.9PDC+LZ172(1.5°)螺桿鉆具+MWD+φ159無磁鉆鋌+φ159鉆鋌×3根+隨鉆震擊器(QY159A)+φ127加重鉆桿×9根+φ127斜坡鉆桿+方鉆桿潛孔錘備用φ215.9PDC+渦輪鉆具(178)+MWD+
8、φ159無磁鉆鋌+φ159鉆鋌×4根+隨鉆震擊器(QY159A)+φ127加重鉆桿×9根+φ127斜坡鉆桿+方鉆桿高溫鉆具組合三開水平井段φ152.4PDC+LZ127(1.0°)螺桿鉆具+MWD+φ89無磁加重鉆桿×1根+隨鉆震擊器(QY121A)+φ89加重鉆桿×6根+φ89斜坡鉆桿+方鉆桿潛孔錘備用φ152.4PDC+渦輪鉆具(127/140)+MWD+φ89無磁加