地热井完井施工工艺措施深讨

地大热能地热钻井：地热井钻完井施工过程中，也会存在一定的问题，主要有以下几点：水文、压力、水量、静水位等衰减速度过快，同时沉砂问题比较严重，开采水层与表层水之间存在相互流窜的现象，测试难度增大。以上问题都会影响地热井钻完井施工质量和经济效益，不利于地热能源的可持续发展。所以我们需要进一步的优化地热井钻完井施工工艺技术，可以在不同地区不同热储类型的情况下都能适用，有效解决以上问题，促进地热能源的长远发展。

地热井钻完井技术难点

钻头寿命短

地热井在钻井施工过程中，一般情况下会钻遇到变质岩地层、火成岩地层。以上两种地层有着地层研磨性强、岩石硬度大、钻井难度高的特点，地层温度的升高会造成传统牙轮钻头牙齿磨损越来越严重，轴承系统运行不稳定，掉齿等问题，因此在地热井钻完井施工过程中传统钻头适应性不高。

钻具易磨损

地热井在地层、特殊钻井液的影响下，会造成钻具的磨损。地热井内部环境的腐蚀性很强，一些非凝聚性气体在钻进到变质岩及火成岩时会溢出，主要是一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等。以上气体会对钢产生影响，造成其变脆、出现裂痕等，钻具磨损程度越来越大，严重情况下会导致钻具断裂。

安全钻井难

高温蒸汽在地热井钻井过程中就会出现，其温度一般高于150℃，产层的温度随着井深深度的增加而增加，最高温度可能达到350℃，钻井难度大。

漏失层位固井质量差

必须保障地热井固井每层套管水泥封固安全可靠，固井难度随着地层温度的升高、漏失严重等变得越来越大，严重的情况下造成套管损坏，容易损坏地面表套与技套，产生严重的后果。

钻进工艺优化

钻井液正循环钻井工艺

目前我国比较常用的钻进工艺技术为正循环钻进工艺技术，其中钻井液设计与管理工作是正循环钻进工艺技术中的关键，就是正确的处理可能出现的卡钻事故、腐蚀、井底高温、漏失等。其中热储地层很容易出现漏失问题，也会发生涌喷问题。该类型钻井工艺应用过程中，需要保障地层压力梯度密度中钻井液的密度保持在1.05～1.20 kg/L范围之内，pH值在9～10范围之内，黏度要求满足35～45 s，流失量不能超过5 mL。一般情况下应用牙轮钻头，特殊情况下应用PDC钻头。

清水正循环钻进工艺

钻井液在地热井中热储层钻进过程中，可能会出现污染热储层的问题，直接影响出水量，所以我们通常将循环介质水应用在正循环钻井过程中。该种钻进工艺技术的优势在于洗井效果比较好、钻进速度比较快、成本比较低、保护含水层及热储层，避免对周边环境产生污染。主要的缺点就是可能对井壁造成破坏，影响井壁的稳定性，携岩能力较低，大量岩屑填充在含水层裂缝中，直接影响出水量。

清水充空气正循环钻井工艺

漏失现象是目前地热井储层中比较常见的问题之一，清水充空气正循环钻井工艺在欠平衡钻井过程中应用效果比较理想，应用清水充空气正循环钻井工艺技术，可以实现井内地层水的连续注入，有效保护热储层。同时避免出现压差型漏失，避免井筒内液柱压力过高，保障钻速。最后我们需要消除正压差，避免出现滤饼问题，有效预防压差卡钻问题，降低故障发生率。清水充空气正循环钻井工艺技术在应用中也存在一定的问题，主要表现为空气在清水中滑脱聚集的问题，这就要对钻井施工过程中的配合施工及不同情况下的工序时间有着更加严格的要求。

气举反循环钻进工艺

气举反循环钻井工艺技术在钻井施工中的应用，主要的作用就是利用反循环抽汲负压系统，有效的解决了严重的漏失问题，改善了只进不出的钻进现象。该钻进工艺的应用过程中，随着钻具中心的通道一些岩渣屑和流体介质会出现上返现象，与井壁与含水层不会出现直接的接触，这时候才能开展抽水洗井及反循环钻进的操作，进一步简化了抽水洗井工序及含水层孔隙的有效疏通。同时钻井工艺的应用，有效的避免了正循环钻进时井壁受到流体介质的腐蚀问题，加强了井壁的稳定性，降低坍塌及井内事故发生的几率。

完井工艺优化

测井

测井参数的选择，一定要根据地热井测井的实际情况而定，具体参数的调整以测量井段为主。

固井

首先是对泵室段底部密封止水方式进行完善和优化，传统的止水方式为异径连接密封及重叠挤水泥密封，异径连接密封的优势在于一次性下入整体管串，两级井管之间的薄弱环节被弥补，重叠挤水泥密封主要的密封方式为悬挂连接密封，又可以分为两种方式金属密封与橡胶密封。橡胶密封主要是在下泵室管底部使用井管收径头将管底部与顶部相连接，使用橡胶层对扩径位置进行坐封；金属密封的主要原理是利用悬挂器来完成，在外套锥面上利用铅质来实现坐封，利用内套外锥面与外套内锥面相互配合，达到密封的目的。以上两种密封方式都是在石油钻井结构的基础上优化和完善出来的，地热井泵室底部通过悬挂器来实现连接，使用水泥将滤水管上进行封固，保障密封止水效果满足使用需求，提高了使用的安全性与可靠性。

洗井

裸眼井完井技术及滤水管完井技术是目前比较常用的两种地热井钻井技术，而多种洗井方式在洗井过程中比较常用，保障地热水的获取量及水质。同时多种洗井方式还能保障水温满足要求，出水量符合设计标准，保障出水量及水温都处于最佳的状态。目前化学药剂洗井及机械洗井是比较常见的两种洗井方式，机械洗井也分为好多种，主要包括气举洗井、活塞洗井、喷射洗井、水泵抽水洗井等，化学药剂洗井的种类也很多，主要包括酸化洗井、液态二氧化碳洗井、焦磷酸钠洗井等。在实际的洗井应用过程中，需要将以上几种洗井方式相互联合使用才能满足完整的地热井洗井作业流程。我们主要采取喷射洗井加气举洗井的方式对砂岩热储地热井进行作业，采取喷射洗井加酸化洗井加气举洗井的方式对基岩裂隙型热储地热井进行作业。根据每种地质环境的不同，我们需要选择相应的联合洗井方式才能满足使用需求。

目前正在大力发展地热能源，想要进一步的对钻井完井技术进行优化和完善，就要根据井身实际结构、固井、测井、洗井等基本参数来确定，才能充分的发挥出地热能源的优势，提高现场应用效果。地热资源的开发变得越来越广泛，深度也越来越深，这就对钻井施工技术有着更高的要求，需要有效解决钻井过程中噪音污染、钻井施工中安全生产等各种问题，同时也要重视钻井液的处理工作，避免对环境产生污染，不断的完善与优化钻完井施工工艺技术，符合我国环境保护的基本原则，为企业创造更大的经济效益，促进企业的可持续发展。

湖北地大热能科技有限公司是一家集地热勘查、地热钻井、地热供暖、地热发电、地热农业等综合地热开发模式于一身的科技型企业。地大热能作为地热能开发利用的高科技企业，积极顺应新能源时代对于地热能在城市建筑供暖方面的需求，依靠自身强大的地热勘察和地热钻井技术实力，一流的地热能供暖开发团队，在地热能供暖行业，积极为新开发的城镇地产提供地热能供暖系统的一站式服务，用绿色环保的新能源为各行业提供新的发展契机，创造更多更持久的经济收益与生态价值。