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介紹一下地熱鉆井的完井技術

發布時間:2024-09-27

地熱鉆井的完井技術是確保地熱井能夠長期穩定運行、高效開采地熱資源的關鍵環節。以下是關于地熱鉆井完井技術的介紹:


一、完井方式的選擇


  1. 裸眼完井
  • 裸眼完井是指地熱井鉆至目的層后,不下入套管,直接使地層與井筒相通。這種完井方式適用于地層穩定、不易坍塌的情況。

  • 優點:成本較低,能夠最大限度地保持地層的滲透性,有利于地熱流體的流入。

  • 缺點:井壁易坍塌,對地層的適應性有限,難以進行分層開采和控制。

  • 套管完井
    • 套管完井是在地熱井中下入套管,然后通過射孔等方式使地熱流體流入井筒。這種完井方式適用于各種地層條件,是目前地熱鉆井中最常用的完井方式。

    • 優點:能夠有效地保護井壁,防止地層坍塌和污染,便于進行分層開采和控制。

    • 缺點:成本較高,可能會降低地層的滲透性。


    二、射孔技術


    1. 電纜射孔
    • 電纜射孔是利用電纜將射孔槍下入井內,通過引爆射孔彈在套管和地層中形成孔道,使地熱流體流入井筒。這種射孔方式適用于各種井型和地層條件,是目前應用最廣泛的射孔技術之一。

    • 優點:精度高,能夠準確地控制射孔位置和方向;施工速度快,成本較低。

    • 缺點:可能會對地層造成一定的傷害,影響地熱流體的流入。

  • 油管輸送射孔
    • 油管輸送射孔是將射孔槍連接在油管上,通過油管將射孔槍下入井內,然后引爆射孔彈進行射孔。這種射孔方式適用于深井和高壓井,能夠有效地避免電纜射孔中可能出現的問題。

    • 優點:能夠承受較高的壓力和溫度,適用于復雜的地層條件;對地層的傷害較小,有利于地熱流體的流入。

    • 缺點:施工成本較高,工藝相對復雜。


    三、固井技術


    1. 一次固井
    • 一次固井是在地熱井鉆進過程中,將套管下入井內后,立即進行固井作業。這種固井方式適用于淺井和地層穩定的情況,能夠有效地保護井壁,防止地層坍塌。

    • 優點:施工簡單,成本較低;能夠及時保護井壁,提高鉆井效率。

    • 缺點:對固井質量要求較高,一旦固井失敗,可能會導致嚴重的后果。

  • 二次固井
    • 二次固井是在地熱井完井后,對套管進行再次固井作業。這種固井方式適用于深井和復雜地層條件,能夠提高固井質量,確保地熱井的長期穩定運行。

    • 優點:固井質量高,能夠有效地防止地層流體竄流和污染;可以對一次固井中出現的問題進行修復。

    • 缺點:施工成本較高,工藝相對復雜。


    四、篩管和礫石充填技術


    1. 篩管完井
    • 篩管完井是在地熱井中下入篩管,通過篩管的過濾作用,防止地層砂進入井筒,同時允許地熱流體流入。這種完井方式適用于地層砂含量較高的情況,能夠有效地保護地熱井和地熱利用系統。

    • 優點:能夠有效地防止地層砂的侵入,提高地熱流體的質量;施工簡單,成本較低。

    • 缺點:篩管的過濾效果有限,可能會出現堵塞現象;對地層的適應性有限。

  • 礫石充填完井
    • 礫石充填完井是在地熱井中下入篩管后,在篩管與井壁之間充填礫石,形成一個過濾層,防止地層砂進入井筒,同時允許地熱流體流入。這種完井方式適用于地層砂含量較高、地層穩定性較差的情況,能夠有效地提高地熱井的壽命和穩定性。

    • 優點:能夠有效地防止地層砂的侵入,提高地熱流體的質量;對地層的適應性強,能夠提高地熱井的穩定性。

    • 缺點:施工成本較高,工藝相對復雜。


    五、完井測試和評價


    1. 產能測試
    • 產能測試是在地熱井完井后,對地熱井的產能進行測試,測量地熱流體的溫度、流量、壓力等參數,評估地熱井的性能。產能測試可以采用降壓法、回壓法等方法進行。

    • 優點:能夠準確地評估地熱井的產能和性能,為地熱資源的開發利用提供依據。

    • 缺點:測試過程中可能會對地熱井造成一定的傷害,影響地熱井的壽命。

  • 水質分析
    • 水質分析是對地熱流體的化學成分進行分析,了解地熱流體的水質特點和腐蝕性,為地熱利用系統的設計和運行提供依據。水質分析可以采用化學分析、光譜分析等方法進行。

    • 優點:能夠準確地了解地熱流體的水質特點和腐蝕性,為地熱利用系統的設計和運行提供依據。

    • 缺點:分析過程中需要專業的設備和技術人員,成本較高。


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