1、顿钻
吨钻,人们又叫它冲击钻,钻头是通过钢丝绳来到达井底,梁机构由动力驱动,使梁在一端上下移动,带动钢丝绳和钻头产生重复的冲击,巨大冲击力使岩石破碎,但是有停钻速度慢、效率低的缺点,不能满足如今井深增加的要求、地层复杂的钻井要求,它逐渐被旋转钻所取代,但具有设备简易、成本较低而且对油层无污染等优点,可用于浅低压油气井、漏井等。
2、旋转钻
旋转钻顾名思义就是利用钻头旋转产生的切削或磨削作用来破碎岩石,是最常见的钻探方法,它相比顿钻钻井速度快很多,相比比较容易处理井塌、井喷等突发情况,根据动力传递方式,旋转钻井还能分成为旋转钻井和井下动力钻井,旋转钻井安装在钻井平台的井口,转盘的中心部分有方孔,钻柱顶部的方钻杆穿过方孔,方钻杆穿过方孔。LL管与方钻杆下的钻柱和钻头相连,当动力驱动转盘时,带动钻柱和钻头一起旋转,破碎岩石。井下动力钻井是利用井下动力钻井工具来驱动钻头破碎岩石,钻进时,钻柱不转动,磨损较小,使用寿命长特别适用于钻井工程中的定向钻井,井下动力钻包括涡轮钻、螺杆钻和电钻。
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近些年,地热能市场的扩大,温泉旅游、地热供暖等领域在中国发展迅速,地热能这种利用地下能源为人类服务的模式,也逐渐解开了神秘的面纱,在新能源市场上走得更远。在地热能项目中,地热勘察、地热钻井是前期的开发工程,而温泉旅游,地热能供暖,甚至地热发电、地热农业,都是地热能的利用模式。
地热专家认为,地热勘察和地热钻井,是寻找和搬运地热能的,使它从地下来到地上,而温泉旅游、地热供暖、地热发电、地热农业,则是将地热能进行二次加工,精细包装成能源产品,供人们消费使用的。
这么一看,地热能的开发与利用可以形成一条线,地热勘察→地热钻井→地热能的各种利用。但事实上,整体的地热能综合利用系统,却不是这样一种简单的单行线运作,而是一个交叉式的可逆的整体循环模式,做一个形象的比喻,那就是一种循环往复的三角关系。
地热勘察,地热开发利用整体项目的定盘星
地热勘察不仅仅是在地热项目工程开始之前进行的技术性工作,它的成果,渗透在整个地热能项目中。通过地热勘察运用地球物理、地球化学、物探等地质学的方法,判断开发地区地下的地质构造与地热储存情况,调查分析地下深部热活动,对地下水、地表岩石引起的物理化学变化。
以此为基础,进行地热钻井工艺和方案的拟定,同时根据对地热资源的评价,指导后期地热资源的开发利用模式,此外,在进行地热井工程中和地热利用工程过程中,遇到任何地质地热方面的问题,可以根据地热勘察提出指导性的解决和维护方案,可以说,地热勘察,是地热钻井工程与地热能利用工程整体项目进行的指导纲领,判断地热水的利用规模与模式,以达到最佳利用率,带来更多更长远的收益。
地热钻井,地热开发与利用的中枢
地热钻井,是连通地下能源与地上应用的通道,地热能源的利用,有了地热井的搬运,才成为可能。与地热勘察一样,地热井的出水量与出水质量,根本上影响着地热能的利用,优质的地热井,将为地热能开发带来持久可靠的收益,但与此同时,在进行地热能利用时,也要考虑地热井本身与地质环境本身的变化,在索取的同时,进行适当补偿,也就是一种逆运做,通过回灌等方式,对地下的水热进行补偿。
与此同时,地热钻井与地热勘察也是一个可逆的关系,目前很多地热井都采取探采合一的模式,在进行地热资源开采的同时,也进行科学的地热勘探,不仅对地热勘察学科本身有促进作用,对于地热井下的动态也能够得到地热勘察的随时辅助,使地热勘察与地热钻井相辅相成地进行与发展。
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地热资源有着广泛的用途,它和矿物燃料的区别在于不用燃烧, 因其可输送性比较低,输送高温地热水的极限距离约100km, 天然蒸汽的输送距离大约只有10km, 故一般是使地热能就地转换为电能或直接利用。目前我国利用地热主要用于发电、工业烘干及制冷空调、供暖、医疗洗浴、温室、养殖、农业灌溉等,其应用范围取决于地热水的温度高低。温度高,可用于地热发电;温度低,则只能用于地热温室、养殖及农业灌溉。
(一)发电
限于高温地热田,目前我国用于发电的地热田有等地热田, 上述地热田所建电站除西藏羊八井投入工业利用外,其余均为试验性电站。
(二)工业利用
限于60~150℃的中、低温地热水,主要用于烘干、纺织印染及制革洗涤等方面,地热水用于工业的适用温度。
(三)供暖
用于供暖的地热水温度一般在60℃以上,也有采用50~60 ℃的,50℃ 以下的则很少采用。分直接供暖和间接供暖两种方式:直接供暖是将地热水直接送入供热系统, 其对地热水的水质要求高,不得对供暖管道系统产生腐蚀和结垢,一般为矿化度比较低的地热水;间接供暖是使地热水通过热交换器将热转换给供热系统进行供暖。开采具有腐蚀性和易产生结垢的地热水供暖,一般采用间接供暖方式。地热水供暖的利用率取决于地热水的温度及其供暖后排放水温度,地热水温度愈高, 供暖后的排水温度愈低, 则其供暖的利用率越高。
(四)医疗洗浴
最适于洗浴的地热水温度是40~60℃, 温度偏高需加入凉水或适当降低温度后, 方可用于洗浴, 这样做对地热资源是一种浪费;温度偏低, 会使身体感到不适。用于医疗的地热水, 除有温度要求外, 对水质有相应的要求。我国采用下列标准作为医疗地热水,又称医疗矿泉水水质标准。
(五)饮用矿泉水
不少低温地热水,因其来源于深部,未受人为污染,并含有一些有益于人体健康的微量元素,可作为饮用天然矿泉水开发利用, 我国开发的一些饮用天然矿泉水中,就有相当一部分是低温地热水。当地热水的污染物指标、微生物指标及锂、锶、锌、铜、铬、钡等组分的限量指标符合要求的条件下,水中有一项( 或一项以上)指标符合表2.5.6的规定,可作为饮用天然矿泉水开发。
(六)水产养殖
温度在30~45℃,符合TJ35渔业水质标准低矿化的地热水,可用于水产养殖。在中国较多的用于养殖鳗鱼、罗非鱼、对虾、河蟹、甲鱼等。
(七)农业利用
一是利用地热建立温室,种植名贵花卉、蔬菜等作物;二是用于农田灌溉或给土壤加温。前者利用地热水温度在30~75℃之间, 后者利用地热水温度一般在40℃以下。用于农田灌溉的地热水水质应满足农田灌溉用水水质标准。