??地?zé)峋@探簡介 地?zé)峋@探以勘探或開發(fā)地?zé)豳Y源為目的的鉆探工作。是工程鉆探的一部分。地下熱能儲(chǔ)量巨大，僅陸地以下地殼中儲(chǔ)存的熱能就相當(dāng)于固體燃料、原油和天然氣等石化燃料的全部能量的1.3×103倍，是一種開發(fā)利用前景廣闊的能源。 簡史:遠(yuǎn)在公元前就有利用地下熱水灌溉、醫(yī)療以及從高礦化地下熱水中提取各種鹽類的記載。大規(guī)模利用地?zé)崴嶙钤绲膰沂潜鶏u，1930年已建成相當(dāng)規(guī)模的地?zé)崴嵯到y(tǒng)。日本、新西蘭、美國、蘇聯(lián)等許多國家也于同期先后建成不同規(guī)模的地?zé)崴嵯到y(tǒng)，將地?zé)崮苤苯佑糜诓膳凸まr(nóng)業(yè)。 意大利于1904年開始地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為電能的研究。1913年首次在拉德瑞羅(Larderello)安裝了一臺(tái)250kW的地?zé)岚l(fā)電機(jī)，1958年以前地?zé)岚l(fā)電只在意大利有較大的發(fā)展。1958年以后，新西蘭、美國、日本等國家參與了地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為電力的研究和開發(fā)工作。據(jù)對22個(gè)國家和地區(qū)的調(diào)查，1976年地?zé)岚l(fā)電的裝機(jī)容量為1325Mw。 中國自20世紀(jì)60年代開始有計(jì)劃地對地?zé)崮苓M(jìn)行研究和開發(fā)，全國20多個(gè)省、市、自治區(qū)先后鉆鑿了數(shù)百口熱水井，用于采暖、沐浴、農(nóng)業(yè)溫室，以及紡織產(chǎn)品洗滌等。自1975年起，在西藏羊八井鉆了數(shù)十口溫度為150℃的蒸汽井，地?zé)峋鰷厝_(dá)280度，并建立了地?zé)犭娬尽? 地?zé)峋攸c(diǎn):主要是：(1)地?zé)峋疁囟雀摺＞跍囟瘸^60℃時(shí)，夏季施工困難，冬季水霧濃重；當(dāng)井口溫度達(dá)80℃時(shí)易發(fā)生燙傷事故。普通水基泥漿在溫度60～80℃時(shí)開始變質(zhì)，當(dāng)溫度達(dá)190℃時(shí)就絮凝而不能使用。高溫時(shí)有害元素對設(shè)備和管材的腐蝕加劇。(2)巖層碎、深度大。地?zé)崽锎蠖嗵幱诨鹕交顒?dòng)地帶，巖石硬而碎，且埋藏深度大，鉆進(jìn)中易釀成事故。(3)地?zé)峋删髧?yán)格。處于高溫、高壓和高速氣流下工作的地?zé)峋瑢μ坠堋⑦^濾管的安裝和固井作業(yè)有嚴(yán)格要求。 地?zé)峋┕?地?zé)峋┕さ闹饕ば颍芯斫Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆進(jìn)、固井、完井和引噴。 地?zé)峋斫Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定套管的層次，各層套管的直徑和下入深度；各層套管相應(yīng)的鉆頭直徑；各層套管外水泥漿的返回高度。井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要取決于鉆井目的、巖層和熱儲(chǔ)層的性質(zhì)、鉆井裝備和工藝技術(shù)水平等。合理的井身結(jié)構(gòu)應(yīng)符合優(yōu)質(zhì)、快速、安全鉆進(jìn)的原則，滿足開采地?zé)釙r(shí)要求，并有利于節(jié)約材料，降低成本。對中、高溫地?zé)峋斫Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還要著重考慮熱流帶來的特殊困難，主要是：熱應(yīng)力對套管的影響；高速熱流對套管的沖蝕磨損；套管和過濾管結(jié)垢；較大的地層壓力梯度等。 地?zé)峋@進(jìn):地?zé)峋你@進(jìn)與油、氣、水井鉆進(jìn)相似，為克服鉆進(jìn)中的特殊困難，需要對鉆進(jìn)方法、沖洗介質(zhì)、鉆具、套管頭結(jié)構(gòu)、井口裝置等采用相應(yīng)的工藝技術(shù)措施。 (1) 地?zé)峋@進(jìn)方法。地?zé)峋鶕?jù)其地?zé)釡囟确譃榈蜏鼐?<100℃)、中溫井(100～150℃)、高溫井(150～250℃)和超高溫井(>250℃)四級。不同溫度的地?zé)峋捎貌煌你@進(jìn)方法。低溫地?zé)峋嗖捎醚垒嗐@頭或刮刀鉆頭全面鉆進(jìn)，鉆進(jìn)工藝與管井鉆進(jìn)工藝相似；中、高溫地?zé)峋２捎脡毫ζ胶忏@進(jìn)，即在井底最小壓力與裸眼地層孔隙內(nèi)流體壓力相平衡條件下的鉆進(jìn)，以防止井噴和提高鉆進(jìn)效率；較深地?zé)峋嗖捎镁C合鉆進(jìn)方法施工，即對非熱儲(chǔ)層或中、低溫?zé)醿?chǔ)層采用常規(guī)鉆進(jìn)方法，干蒸汽熱儲(chǔ)層采用干空氣、霧化空氣、充氣泥漿和泡沫鉆進(jìn)(見空氣鉆進(jìn))，深部地層采用潛孔錘(見沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn))和金剛石鉆頭鉆進(jìn)。 (2) 地?zé)峋疀_洗介質(zhì)。對中、低溫地?zé)峋ǔ２捎冒嵬烈缓置阂豢列遭c泥漿，可在井溫150℃以內(nèi)保持穩(wěn)定。對高溫地?zé)峋畡t采用熱穩(wěn)定性、抗鹽性、分散性較好的海泡石泥漿、坡縷石泥漿、經(jīng)特殊處理的高溫聚合物泥漿等。為減輕沖洗介質(zhì)中氧對鉆具的腐蝕，常在沖洗介質(zhì)中加入過量的氫氧根、高分子氨基樹脂、亞硫酸氫胺等，或用惰性氣體作沖洗介質(zhì)。(3)鉆具。采用抗高溫、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小、強(qiáng)度高的合金鉆桿、鉆鋌，并在鉆桿、鉆鋌表面加防腐蝕涂料或作表面氮化處理。使用具有高硬度保徑齒的三牙輪鉆頭和聚晶金剛石鉆頭等。 (4)套管頭結(jié)構(gòu)。中、高溫地?zé)峋木谔坠茴^部受到很大的熱應(yīng)力，若結(jié)構(gòu)不當(dāng)，可導(dǎo)致井口嚴(yán)重破壞。合理的套管頭結(jié)構(gòu)應(yīng)允許生產(chǎn)套管軸向熱伸縮、對生產(chǎn)套管具有扶正作用和能泄排水泥環(huán)中的氣體。圖1為套管頭結(jié)構(gòu)型式之一。 (5) 地?zé)峋谘b置。低溫?zé)崴@進(jìn)時(shí)，井口設(shè)導(dǎo)流槽或?qū)Я鞴埽瑢⒎祷氐臒崮酀{引出井場；中、高溫地?zé)峋@進(jìn)，井口要裝設(shè)由防噴器、各種管路、閘門、壓力表等組成的井口裝置，以保證安全鉆進(jìn)和宄井后氣、水生產(chǎn)控制。 地?zé)峋叹?下套管和注水泥封固作業(yè)的總稱。鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后，下入套管，并注入水泥漿封固套管與井壁之間的環(huán)形空間，以封隔易塌、易漏地層和避免含水體地層之間的干擾，為繼續(xù)鉆進(jìn)和完井創(chuàng)造條件。地?zé)峋母邷貢?huì)使水泥強(qiáng)度蛻化和滲透率增加，因此應(yīng)采用抗高溫水泥固井。通常是往水泥中添加一種細(xì)微分散的硅粉，添加量為水泥質(zhì)量的30％～60％便可達(dá)到高溫穩(wěn)定；也可在水泥中加入苯乙烯、丙烯腈和丙烯酰胺等來提高水泥的抗高溫能力。 地?zé)峋昃?地?zé)峋こ痰淖詈蟓h(huán)節(jié)，主要指熱儲(chǔ)層或目的層部位的井身結(jié)構(gòu)(圖2)的建造。地?zé)峋昃新阊邸⒁r管和射孔套管完井三種基本方法。(1)裸眼完井。在鉆入熱儲(chǔ)層之前將生產(chǎn)套管安置固定在生產(chǎn)層以上，再鉆開熱儲(chǔ)層，生產(chǎn)井段為裸眼(圖2a)。(2)襯管完井。在鉆達(dá)熱儲(chǔ)層之前即下套管固井，再換徑鉆開熱儲(chǔ)層，將濾水管或襯。管下到生產(chǎn)套管以下的熱儲(chǔ)層中，以防止井孔被巖屑充填。如下入襯管，還需注水泥固定后射孔(圖2b、c)。(3)射孔套管完井。生產(chǎn)套管貫穿熱儲(chǔ)層并注水泥膠結(jié)，在熱儲(chǔ)層段射孔完井(圖2d)。