地熱鉆井技術如何深層度利用
地(di)熱(re)(re)是地(di)球上巨大的綠色(se)能(neng)源(yuan)寶庫(ku)。它是一種可再生的清潔(jie)能(neng)源(yuan)。目前,隨著我國嚴峻的資源(yuan)和環境形勢(shi),尋求(qiu)新(xin)的清潔(jie)能(neng)源(yuan)資源(yuan),積極調整和優化能(neng)源(yuan)消耗結構,地(di)熱(re)(re)能(neng)源(yuan)得到前所未有的關注,各部委發布了(le)(le)一些政策文件,支持和鼓勵地(di)熱(re)(re)能(neng)源(yuan)發展,地(di)熱(re)(re)能(neng)源(yuan)產(chan)業帶(dai)來了(le)(le)巨大的發展機遇。
長期以(yi)來,鉆(zhan)井(jing)一(yi)直是地(di)(di)(di)熱(re)資(zi)源(yuan)開(kai)發利用(yong)的主要方式,它直接(jie)決定了地(di)(di)(di)熱(re)資(zi)源(yuan)的投(tou)資(zi)成(cheng)本。發展的成(cheng)敗。河南(nan)西部地(di)(di)(di)區地(di)(di)(di)熱(re)資(zi)源(yuan)豐(feng)富(fu),但由于其復雜的地(di)(di)(di)質結構進化和糟(zao)糕的自然地(di)(di)(di)理環境(jing),地(di)(di)(di)熱(re)鉆(zhan)探成(cheng)本高,鉆(zhan)井(jing)效率低(di),事故頻繁,已成(cheng)為一(yi)個高風險的地(di)(di)(di)區,讓(rang)人們談論顏(yan)色。地(di)(di)(di)球就(jiu)像一(yi)個巨大而復雜的天然熱(re)庫,熱(re)庫中所含的能量是地(di)(di)(di)熱(re)。
地(di)球內部儲存著巨大(da)的熱(re)(re)量(liang),是全球石油和天然氣資源(yuan)能量(liang)的5萬倍(bei)左(zuo)右。在(zai)溫(wen)差(cha)的作用下,這些(xie)熱(re)(re)量(liang)從(cong)地(di)球深處不斷(duan)地(di)從(cong)地(di)面流出,并通過(guo)大(da)地(di)熱(re)(re)流消散。據(ju)估計,中國三百多(duo)多(duo)個大(da)中城市可以開發(fa)7億標準煤,水熱(re)(re)地(di)熱(re)(re)資源(yuan)可以相(xiang)(xiang)當(dang)于12500億標準煤,干(gan)熱(re)(re)巖視覺資源(yuan)可以相(xiang)(xiang)當(dang)于856萬億標準煤。
中生(sheng)代ZJ-30ZJ-40主要用于(yu)古代地(di)熱鉆(zhan)井,部分采(cai)用ZJ-50型(xing)鉆(zhan)機(ji)配備泥漿泵,3NB系(xi)列三缸(gang)單作用泥漿泵,主要用于(yu)古代地(di)熱鉆(zhan)井。由于(yu)石(shi)油(you)鉆(zhan)井設(she)備巨大,動力主要由柴油(you)機(ji)驅動,電力驅動。
在深(shen)層地熱鉆(zhan)(zhan)井(jing)方面,為了防止下層地層泄漏和(he)傳統的正(zheng)循環(huan)泥漿鉆(zhan)(zhan)井(jing)無法正(zheng)常工(gong)作,部分單位開(kai)始采(cai)用氣(qi)舉反(fan)向循環(huan)鉆(zhan)(zhan)井(jing)技術。反(fan)循環(huan)鉆(zhan)(zhan)井(jing)深(shen)度(du)(du)對(dui)鉆(zhan)(zhan)井(jing)深(shen)度(du)(du)的限制不大。從多(duo)年來國內相關報道來看,鉆(zhan)(zhan)井(jing)深(shen)度(du)(du)正(zheng)在進一(yi)步發展,取得(de)良好(hao)效果(guo)。
目前,除(chu)了(le)對(dui)傳統機械沖擊破(po)碎(sui)鉆井(jing)(jing)技(ji)術改進的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)外,國外還(huan)對(dui)非常規鉆井(jing)(jing)技(ji)術進行了(le)研究(jiu),如利(li)用高溫(wen)火焰快速加熱(re)孔底巖體的(de)(de)(de)(de)局部表面,使其因熱(re)膨脹而(er)破(po)碎(sui)成(cheng)薄片,與母巖分離。地(di)熱(re)鉆井(jing)(jing)是開發(fa)(fa)和利(li)用深層地(di)熱(re)和淺(qian)層地(di)熱(re)能的(de)(de)(de)(de)唯(wei)一途徑。鉆井(jing)(jing)過程的(de)(de)(de)(de)選擇(ze)和施工過程的(de)(de)(de)(de)選擇(ze)直接(jie)影響著地(di)熱(re)資源(yuan)的(de)(de)(de)(de)開發(fa)(fa)利(li)用效率。由(you)于(yu)地(di)熱(re)資源(yuan)的(de)(de)(de)(de)特(te)殊(shu)性破(po)碎(sui)和泄漏的(de)(de)(de)(de)地(di)層是地(di)熱(re)鉆井(jing)(jing)場鉆井(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)地(di)層。快速解決這種(zhong)地(di)層穿越問(wen)題是地(di)熱(re)鉆井(jing)(jing)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)。
地熱(re)鉆井(jing)(jing)逐漸向高(gao)(gao)(gao)(gao)深(shen)度、高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)、高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)方向發展。目前,我國低溫(wen)(wen)地熱(re)資(zi)源(yuan)開發技術已基(ji)本成熟,對(dui)(dui)干熱(re)巖等(deng)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)資(zi)源(yuan)的(de)(de)開發還沒有(you)統一的(de)(de)了解。3000到6000米以上的(de)(de)深(shen)度、數百(bai)攝氏度的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)巨大的(de)(de)地層壓(ya)力(li)對(dui)(dui)地熱(re)鉆井(jing)(jing)技術來(lai)說(shuo)是一個挑戰,例如,如何提高(gao)(gao)(gao)(gao)鉆井(jing)(jing)液的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性能,以確保螺(luo)桿、液動錘(chui)、測(ce)井(jing)(jing)儀(yi)器和(he)其他地下(xia)設備在高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)條(tiao)件下(xia)正常工作(zuo),從而達到高(gao)(gao)(gao)(gao)效巖石碎石和(he)巖石攜帶的(de)(de)目的(de)(de)。所以,對(dui)(dui)抗高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)鉆井(jing)(jing)液技術。高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)固井(jing)(jing)技術和(he)高(gao)(gao)(gao)(gao)效巖石破(po)碎輔(fu)助工具的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)無故障研究是未來(lai)的(de)(de)重要方向。