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鉆探工藝：

地?zé)徙@井成井工藝是指在地?zé)徙@探鉆鑿成孔并取得鉆孔地質(zhì)剖面資料之后,還必須通過抽水試驗查明地下水的水位、水量、水質(zhì)等情況,有時還要將其建成用于*供水的管井。為此而采取的各種技術(shù)措施,稱“地?zé)徙@井成井工藝”鉆探類型：地?zé)峋@探類型主要有變質(zhì)巖鉆探、沉積巖鉆探、火成巖鉆探、綜合鉆探等類型。

深部地?zé)徙@井

一、 地?zé)峋疃冗_到多少米才能稱為深井？

深部鉆井簡稱深井，是指深度超過3000米的鉆井，深部地?zé)徙@井即在地?zé)犷I(lǐng)域超過3000米的鉆井。（鉆機ZG- 45 型,鉆孔深達4500 m 左右。）

二、淺部地?zé)徙@井的技術(shù)和鉆井中的幾個重要問題

   注：此部分與淺部地?zé)徙@井基本一致，請參見淺部地?zé)徙@井。

三、常規(guī)井井身結(jié)構(gòu)簡圖四、地?zé)峋┕ぶ袘?yīng)注意的若干問題

1、鉆井效率的提高

在地下流體資源開發(fā)上, 常常要求短期內(nèi)安全成井, 降低成本。為此, 希望延長鉆頭使用壽命, 提高鉆進速度, 縮短提下鉆時間, 減輕工人勞動強度。其相關(guān)內(nèi)容有: 鉆頭的用法, 成井工藝的研究。根據(jù)地層情況和設(shè)備條件是采用一徑成井還是幾徑成井完成。

2、生產(chǎn)施工過程中以外部分泥漿的漏失

在泥漿漏失中, 有部分泥漿流入地層, 也有全漏失中斷循環(huán), 伴隨泥漿漏失發(fā)生的事故有孔內(nèi)巖粉停滯而埋鉆的危險和鉆進效率下降, 由于鉆孔液面下降, 就會發(fā)生地層坍塌、泥漿沸騰和井噴。如果只考慮成本不能使用泥漿護壁攜帶巖粉等, 都會產(chǎn)生嚴重問題。所以, 應(yīng)注意的問題有: 泥漿漏失的量、位置、原因的判斷, 泥漿漏失鉆進產(chǎn)生的后果, 如何進行堵漏。

3、泥漿

在地?zé)釒с@進方面應(yīng)注意的問題是: 鉆頭使用壽命、防止泥漿膠凝化和固化、防止泥漿比熱下降、防止井內(nèi)的冷卻和沸騰。研制一種新的耐熱泥漿和冷卻循環(huán)泥漿的方法。

4、水泥灌漿

用水泥灌漿把套管固定在孔內(nèi), 來處理好漏失地層, 這種方法值得探討并怎樣判斷水泥灌漿的效果, 這是一個關(guān)鍵?，F(xiàn)迫切研制高溫下保持稠化時間、不發(fā)生弱化的水泥。

5、防止地下水污染

含水層的鉆進及成井由于裂隙發(fā)育, 經(jīng)常會遇到大量漏失, 為防止含水層污染, 要研制不含膨潤土的沖洗液, 并要盡可能采用氣舉反循環(huán)鉆進工藝。

6、定向輻射井鉆進

為了從同一孔位鉆進若干個生產(chǎn)井和倒灌井, 今后應(yīng)發(fā)展定向鉆進。關(guān)鍵問題是如何解決高溫和堅硬巖層對方位、傾斜的測定。

7、物理檢測

對于含水層的位置和判斷地層流體的性質(zhì), 如何研制高溫下的物探測井設(shè)備。

8、環(huán)境保護地?zé)衢_發(fā)所產(chǎn)生的環(huán)境問題有如下幾點:

1) 特殊臭味、瓦斯及微粒子的擴散。  2) 噪音。       3) 鹽水的擴散。

4) 風(fēng)景的變化。                     5) 地層下沉。    6) 地面水和地下水的污染。

地?zé)徙@井免費查詢

一． 如何免費查詢地?zé)徙@井可行性

1．客戶提供項目區(qū)的詳細地址（或者經(jīng)緯度坐標(biāo)）以及前期已調(diào)查或勘查的基本情況，向地大熱能提出查詢需求。

2．地大熱能接收查詢需求后，將從中國地質(zhì)大學(xué)資料館和檔案館調(diào)取相關(guān)地區(qū)的地質(zhì)資料，配合地大熱能溫泉項目庫、全國地?zé)徙@井資料庫，以及前期勘查成果，并組織地?zé)釋＜遥瑢椖繀^(qū)的地?zé)岬刭|(zhì)背景及可能的地?zé)豳Y源成礦條件進行分析，并對項目區(qū)前期做過的勘查工作結(jié)果進行科學(xué)評估，得出初步結(jié)論：項目區(qū)是否存在可開發(fā)的溫泉地?zé)豳Y源、是否可以馬上開展地?zé)徙@井工作、是否需要補充其他勘查工作、地?zé)徙@井風(fēng)險評估，項目區(qū)可能的地?zé)岢傻V類型及項目區(qū)進一步的工作建議等。

3．地大熱能在約定的時間內(nèi)把上述結(jié)果反饋給客戶。

二．地大熱能數(shù)據(jù)資料庫的組成及內(nèi)容

1．地?zé)釡厝椖繋旒叭珖責(zé)徙@井資料庫。地大熱能資料庫集成了地大熱能已參與的地?zé)峥辈榕c開發(fā)項目以及國內(nèi)外重點地?zé)犴椖康目茖W(xué)分析研究，項目庫對不同地區(qū)溫泉的成礦類型及成礦規(guī)律、溫泉的勘查手段與鉆探工藝、溫泉的開采和溫泉資源評價等方面進行綜合分析。

 2．內(nèi)容詳實、資料全面、成果豐碩的中國地質(zhì)大學(xué)全國地質(zhì)資料檔案館。

3．地大熱能依托中國地質(zhì)大學(xué)，具有積淀數(shù)十年的*全面的全國地質(zhì)科研技術(shù)以及技術(shù)力量雄厚的地?zé)犴椖繄F隊，并培養(yǎng)了一大批經(jīng)驗豐富的地?zé)峥辈榧夹g(shù)人員。

三．地?zé)豳Y源類型與分級

地?zé)豳Y源按成因類型可分為火山型和斷裂型兩大類?；鹕叫蜏厝傻V區(qū)的地殼淺部存在強大的火山或巖漿熱源，產(chǎn)出的溫泉往往為高溫溫泉乃至沸泉。斷裂性溫泉主要受區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造作用控制，產(chǎn)出的溫泉一般為中溫溫泉。我國是世界上利用地?zé)豳Y源較早的國家之一，至今已有2000多年的悠久歷史。歷*對地?zé)豳Y源的開發(fā)利用大多限于對溫泉的直接利用上，且主要用于醫(yī)療和洗浴方面。新中國成立以后我國進行了系統(tǒng)地地?zé)豳Y源勘查與開發(fā)，將我國的地?zé)豳Y源開發(fā)利用推向了一個新階段。然而，自上世紀九十年代以后，由于對地?zé)豳Y源勘探等研究經(jīng)費減少，地?zé)豳Y源的形成機理研究、地?zé)豳Y源勘探方法、開發(fā)利用規(guī)劃、熱儲工程學(xué)研究等幾乎處于停滯狀態(tài)。近些年來，隨著我國經(jīng)濟持續(xù)續(xù)高速增長，為應(yīng)對能源危機、促進我國可再生能源事業(yè)的發(fā)展，地?zé)豳Y源的勘查、開發(fā)、利用又一次引起了國家相關(guān)部門的重視，一些全國性的地?zé)豳Y源調(diào)查評價項目紛紛上馬，地?zé)豳Y源的開發(fā)利用即將掀起新一輪的熱潮。本文將在查閱國內(nèi)地?zé)豳Y源調(diào)查、評價相關(guān)報告以及文獻的基礎(chǔ)上，回顧我國以往地?zé)嵫芯抗ぷ?，并試圖對我國目前地?zé)豳Y源勘查和開發(fā)中存在的主要問題進行全面的分析，提出今后一段時間內(nèi)我國地?zé)峁ぷ鞯闹攸c工作方向，為即將開始的全國地?zé)豳Y源調(diào)查、評價及其開發(fā)利用區(qū)劃提供參考。

我國地?zé)峁ぷ餮芯砍潭?/span>

我國是世界上地?zé)豳Y源儲量較大的國家之一，尤其是中低溫地?zé)豳Y源，廣泛分布于我國東南沿海、西南地區(qū)、膠東半島、遼東半島和大面積分布的沉積盆地。新中國成立以后我國進行了系統(tǒng)地地?zé)豳Y源勘查與開發(fā)，將我國的地?zé)豳Y源開發(fā)利用推向了一個新階段。根據(jù)1999年*地質(zhì)環(huán)境司組織全國各省、自治區(qū)、直轄市區(qū)*門開展的“中國地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃”提供的資料（表1），全國現(xiàn)有溫泉約2710余眼，地?zé)峋s2239余眼，地?zé)崽锛s275余處，地?zé)崴_采量約3.5億m3/a，主要用于采暖、洗浴、醫(yī)療、旅游、養(yǎng)殖、種植以及發(fā)電等，為區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展做出了重要的貢獻。

我國地?zé)豳Y源勘探與大規(guī)模開發(fā)利用始于上世紀中葉，關(guān)于其發(fā)展階段，陳墨香等[1]曾做過系統(tǒng)地總結(jié)，大致將我國地?zé)豳Y源勘查與開發(fā)利用的過程劃分為初創(chuàng)、初步發(fā)展、重要進展等幾個階段，各階段的主要工作簡要回顧如下。

1.1 初創(chuàng)階段

我國是溫泉廣布和熱水利用歷史悠久的國家，1949年之后，隨著地質(zhì)普查找礦工作的開展，為建立和擴建溫泉療養(yǎng)院，我國開始對溫泉進行調(diào)查，在若干溫泉區(qū)進行了地質(zhì)勘探，根據(jù)所獲得的資料對某些地區(qū)溫泉分布特點和其形成機制作了初步的分析和討論，并新編了全國溫泉分布圖。為配合大地構(gòu)造的研究，*地質(zhì)研究所和地礦部地質(zhì)力學(xué)研究所于20世紀60年代初期先后開始研制巖石熱物理性質(zhì)測試和鉆井測溫裝置，地質(zhì)力學(xué)所在包括房山花崗巖巖體在內(nèi)的若干地點測得了較準(zhǔn)確的傳導(dǎo)地溫梯度數(shù)據(jù)，地質(zhì)所估算得松遼盆地3個熱流值。這個時期，投入地?zé)峁ぷ鞯牧α坑邢?，工作進展緩慢，處于起步階段。

1.2 初步發(fā)展階段

由于地?zé)崮茏鳛橐环N新能源在上逐漸興起以及我國著名地質(zhì)學(xué)家李四光教授的倡導(dǎo)，地?zé)豳Y源于60年代末至70年代初在我國引起廣泛的注意，促進了我國地?zé)嵫芯抗ぷ鞯拈_展，區(qū)域地?zé)豳Y源普查、地?zé)豳Y源開發(fā)利用、地?zé)峄A(chǔ)理論方面都取得了顯著的進展。

上世紀70年代以來，我國在20多個省區(qū)開展地?zé)豳Y源普查和考察，累積了一批資料，其中尤以*青藏高原綜合科學(xué)考察隊于1973-1976年對西藏高原地?zé)峄顒拥乇頍犸@示的考察zui為系統(tǒng)而全面[2]。在地下熱能的開發(fā)利用方面，在這一階段開始進行地?zé)岚l(fā)電站的建設(shè)。1975年開始布鉆勘探的西藏羊八井地?zé)崽?，是我國大陸?jīng)勘探證實的*個高溫地?zé)崽?，?977年建立了一座裝機容量為1MWe的示范性電站。羊八井地?zé)犭娬镜某晒\行，鼓舞了國家和地方的能源決策部門，加速該熱田的開發(fā)過程。在地?zé)崞渌梅矫?，北京、天津和西安等地區(qū)相繼開展了低溫?zé)崴疁厥曳N植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、療養(yǎng)－洗浴和取暖等地?zé)峋C合利用的試驗研究。在地?zé)峄A(chǔ)理論研究方面，初步分析了華北平原地溫分布的特點和局部地?zé)岙惓５男纬蓹C制，發(fā)表了我國*批大地?zé)崃鲾?shù)據(jù)并作出相應(yīng)的解釋[3]；以板塊構(gòu)造觀點，討論了西藏高原現(xiàn)代強烈水熱活動的機制，提出喜馬拉雅地?zé)釒У母拍钚阅Ｊ?；用流體力學(xué)方法，探討了海底擴張的驅(qū)動機制，大陸巖石圈的熱模式和地饅熱柱上涌等問題。

1.3 重要進展階段

進入上世紀80年代，我國地?zé)嵫芯吭谇捌诠ぷ鞯幕A(chǔ)上，有了重要的進展[4-11]，主要表現(xiàn)為：

（1）在地?zé)嵘嫌兄匾饬x的地區(qū)或地質(zhì)構(gòu)造單元有計劃地進行了研究；

（2）有重點地開展了地?zé)豳Y源勘探研究，對我國地?zé)豳Y源分布特點，或?qū)ζ錆摿ψ髁朔治龊驮u估；

（3）地?zé)嵫芯康赜蛴申懙叵蚝Ｑ髷U展；

（4）礦山地?zé)岷陀吞锏責(zé)峁ぷ鬟M一步開展。

地?zé)豳Y源市場化階段

由于地?zé)豳Y源的自身優(yōu)勢和我國社會發(fā)展與經(jīng)濟技術(shù)進步，上世紀90年代以來，掀起地?zé)豳Y源開發(fā)熱潮，地?zé)峋纳疃仍絹碓酱?zui深已過4000m)，范圍也遠遠超出了“地?zé)岙惓?rdquo;的概念，具有十分明顯的市場特征[12]。這期間的勘查工作多圍繞井點進行，未進行全面系統(tǒng)的區(qū)域性勘查評價工作。由于地?zé)豳Y源勘查與開采的市場化，造成了不科學(xué)的無序開采局面和資源的*浪費。雖然天津、北京、西安等主要開發(fā)區(qū)采取的必要的政府干預(yù)手段，效果仍不十分明顯。因此，通過地?zé)豳Y源與開發(fā)利用區(qū)劃勢在必行。

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，目前我國已勘探的熱田有103處，提交的可采地?zé)豳Y源量（B+D級）為33283.473×104m3/a，初步評價的熱田214個，D+C級熱水可采資源量約5×108m3/a。

1999年國土資源大調(diào)查開展以來，中國地質(zhì)調(diào)查局先后組織實施了寧夏銀川平原、北京市城區(qū)陜西關(guān)中盆地,魯北地區(qū)等地地?zé)豳Y源勘查評價工作。

而地?zé)崮艿臐摿Σ粌H僅在淺層地?zé)崮?，在廣大的地層深處，存儲著巨大的地?zé)崮芰?，而地大熱能指出，目前之所以未被大?guī)模開發(fā)，原因有兩點：一是市場限制，二是技術(shù)限制。市場方面，因為煤炭石油依舊有一定的儲量，價格并不穩(wěn)定，但這方面并不需要擔(dān)心，一旦石油和煤炭儲量已經(jīng)不足以支撐其作為能源的應(yīng)用時，勢必會刺激其他能源的開發(fā)及整體能源領(lǐng)域的價格調(diào)整。

二是技術(shù)上的限制，這不僅僅在于鉆井技術(shù)成本的高昂，也在于對于地下熱量儲量的探知還有待加強。而地?zé)峥辈?，將不僅僅是深層地?zé)岚l(fā)電、淺層地源熱泵這些地?zé)釕?yīng)用領(lǐng)域的熱能開發(fā)基礎(chǔ)，也將是未來地下所有熱源開采的基礎(chǔ)工作，因此，地大熱能認為，地?zé)峥辈?，相?dāng)于地?zé)衢_發(fā)中的大腦，地?zé)徙@井是軀干，而地?zé)崂檬撬闹?/span>

地?zé)崮荛_發(fā)的初投資很大，要進行綜合利用，才能充分發(fā)揮資源的作用，從而提率，減少資源的浪費。想到進行地?zé)崮苜Y源的綜合利用，首先要對地?zé)豳Y源資源進行充分的考察、規(guī)劃、開發(fā)，對地?zé)豳Y源的*利用進行保障，湖北地大熱能認為，地?zé)岬刭|(zhì)勘察，使地?zé)崮艿木C合利用成為可能。

地?zé)峥辈焓菍⒌刭|(zhì)學(xué)、地球物理、地球化學(xué)結(jié)合起來，利用實驗室檢測，數(shù)據(jù)庫資料研究，從而全面的了解地?zé)豳Y源的狀況，提供地?zé)豳Y源的儲量信息，以確定地?zé)衢_發(fā)的規(guī)模，了解地?zé)豳Y源的溫度，進行綜合或梯級利用，同時了解地?zé)豳Y源的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及地?zé)崃黧w的生成運行和環(huán)境狀況、含水層等信息，使地?zé)衢_發(fā)能夠在一個有科學(xué)依據(jù)的基礎(chǔ)上，有針對性地進行開發(fā)及利用。而地?zé)衢_發(fā)除了進行地?zé)岚l(fā)電和淺層應(yīng)用以外，還能夠根據(jù)不同的溫度梯級，進行相應(yīng)的利用，比如，地?zé)峁I(yè)工藝利用，利用地?zé)崮苓M行工業(yè)的萃取加工等等，此外，還有地?zé)峋┡?，這是一種對地?zé)崮芾玫?異的集中化區(qū)域利用模式，它的效果比單純地源熱泵供暖更好，同時也不會像空調(diào)和火力供暖一樣產(chǎn)生廢氣、廢熱污染環(huán)境。地大熱能指出，這些規(guī)劃的基礎(chǔ)，都是探明地?zé)豳Y源狀況的地?zé)峥辈臁?/span>

地?zé)徙@井也離不開勘察，不僅僅是因為地?zé)岬刭|(zhì)勘察提供了地?zé)豳Y源的情況，也因為對地質(zhì)情況的了解，對地下巖性和地層結(jié)構(gòu)的信息的提供，能使地?zé)徙@井事半功倍，采用適當(dāng)?shù)牡責(zé)徙@井工藝及地?zé)徙@井設(shè)備，規(guī)避地?zé)徙@井過程中因地質(zhì)異?？赡軐?dǎo)致的事故風(fēng)險，使地?zé)徙@井順利進行