地熱井成井工藝

摘 要：通過對FR-1井地熱井整個施工的了解，歸結(jié)地熱井施工期間施工工序以及施工過程。了解該區(qū)基本地層，施工中的鉆井結(jié)構(gòu)及鉆進方法，鉆井液的使用情況等，預(yù)防井斜的發(fā)生，固井、洗井、抽水試驗方面也有所了解。

關(guān)鍵詞：地熱井；設(shè)備；成井工藝

1 工程概況

遼寧省阜新市細河區(qū)FR-1井位于遼寧省細河區(qū)東風(fēng)路與工業(yè)街交界東側(cè)，成井深度1850m，完井層位為新太古界，抽水試驗中在降深37.05m時，單位出水量可達80m3/h，平均單位涌水量q為57.05m3/d·m，井口水溫44°。

2 施工設(shè)備及器具

RT40/2250J型石油鉆機，JJ225/43-K1井架，YC-225游動滑車，XSL225水龍頭，JC-40B6絞車TC3-225天車F-1300鉆井泵，G12V190PZL-3柴油，3臺，1FC6404-6LA發(fā)電機，VF31A-7/12自動壓風(fēng)機1臺套，XJFH-3/35風(fēng)動絞車2臺，固控系統(tǒng)1套Ф127mm鉆桿，Ф165mm鉆挺，Ф394mm、Ф346mm、Ф311mm、Ф216mm三牙輪鉆頭及Ф216mm取芯鉆頭。

3 地層特征

施工中鉆遇的地層層序自上而下為：（1）新生界第四系。深度0～9.00m，淺黃色亞粘土，亞沙土，卵礫石，與下伏地層呈角度不整合接觸。（2）中生界白堊系下統(tǒng)沙海組。深度9.00～591.70m，深灰色泥巖，間夾淺灰色粉砂巖、細砂巖薄層。與下伏地層呈整合接觸。（3）中生界白堊系下統(tǒng)九佛堂組。深度591.70～927.40m，以深灰色泥巖為主，局部夾淺灰色細砂巖，與下伏地層呈角度不整合接觸。（4）中生界白堊系下統(tǒng)義縣組。深度927.40～1110.00m，以深灰綠色玄武巖、深灰褐色安山巖為主，與下伏地層呈角度不整合接觸。（5）新太古界。深度1110.00～1850.00m，主要以花崗片麻巖為主。

4 成井工藝

4.1 鉆井

4.1.1 鉆井結(jié)構(gòu)及鉆進方法

采用φ393.7mmP2三牙輪鉆頭一開鉆進，鉆至井深41.33m，并下入表層導(dǎo)管及固井作業(yè)。二開使用φ346mmST517GK三牙輪鉆頭鉆進，鉆至井深309.09m。三開使用φ241.3mmHJ517GK三牙輪鉆頭鉆進，鉆至井深1209.37m。四開使用φ215.9mmHJ517G三牙輪鉆頭鉆進，鉆至井深1850.00m完鉆，完鉆層位：新太古界。

4.1.2 鉆井液性能及維護

（1）鉆井液性能（表1）

（2）鉆井液性能維護及處理（表2）

4.1.3 防斜措施

（1）安裝井架時，天車、轉(zhuǎn)盤、井口中心偏差不大于20mm。（2）開鉆前必須對所有下井鉆具進行檢查，檢查項目包括鉆具彎曲度，接頭和鉆鋌、穩(wěn)定器、鉆頭的螺紋及臺階是否完好，外徑誤差必須符合質(zhì)量標準。（3）鉆具結(jié)構(gòu)必須符合設(shè)計要求，否則嚴禁開鉆。（4）打方鉆桿時，鉆壓為5KN，每鉆進3～5m停鉆，用水平尺校正方鉆桿，確保開直井口。（5）下井鉆頭若大于起出鉆頭時，先減壓（30KN）鉆進，當全部穩(wěn)定器進入新鉆井眼后再正常鉆進。

4.1.4 鉆進參數(shù)

（1）全面鉆進參數(shù)表（表3）

（2）取心井段鉆進參數(shù)表（表4）

4.2 下套管及固井

0～21m，下入J55φ370mm表層導(dǎo)管。導(dǎo)管下入后進行有效固井，水泥返至地面，固井候凝48小時；下入J55φ273.1mm泵室生產(chǎn)套管下深307.16m和下入J55φ244.5mm生產(chǎn)套管下深580.08m。套管下入后進行有效固井止水，水泥返至240.00m，固井候凝48小時。測聲幅完井。

4.3 洗井

洗井是完井后的重要水文地質(zhì)工作之一。應(yīng)對含水層進行反復(fù)抽洗，直至井內(nèi)無沉淀物為止。首先是采用注水洗井方法，進行沖孔洗井和泵壓反沖，然后下入地熱專用潛水泵對水層再次進行抽水洗井。

4.4 抽水試驗

洗井結(jié)束后要進行抽水試驗，目的是為了確定地熱井的實際生產(chǎn)水量，評價含水層的富水性，推斷和計算地熱井的最大涌水量與單位涌水量。通過抽水試驗取得的水文地質(zhì)參數(shù)確定地熱井的影響半徑，并提出開鑿地熱井的合理井距。本井抽水試驗進行三次降深：每個降深段的穩(wěn)定抽水延續(xù)時間均大于24h。通過抽水試驗，使水量及水溫達到了相關(guān)《規(guī)范》規(guī)定的地熱井抽水試驗要求。

參考文獻

[1]鉆井手冊[M].石油工業(yè)出版社，1990.

[2]遼寧省阜新市FR-1地熱井完井報告[Z].