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临安区连续管钻井技术的新进展

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。

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  钻井工程就是从开钻到钻至勘探开发目的层,钻完全井进尺的钻凿过程。钻进可分一次开钻、二次开钻或多次开钻。主要工程内容是:钻进(起下钻)、钻井取心,以及在钻井中与固井、录井、测井、与井壁取心、中途测试的配合工作。钻井液、管具、特殊钻井的技术服务贯穿于钻进的全过程。钻进工程是钻井的主体工程,其工程技术水准和质量,以及各相关工种、技术服务、钻井各环节工作的协调衔接配合,是安全钻进,缩短钻井周期,降低材料消耗,决定工程成本高低及勘探投资效益高低的关键。

  完井工程就是在钻达设计或补充设计要求的完钻井深,按设计确定的完井方法进行施工,直至交井的全部工程。主要工程内容是:完井电测,井壁取心、下套管、注水泥等油层套管固井,测声幅、试压,装井口装置等。完井阶段测井、测试等作业项目多,材料消耗量大,费用发生多,特别是多层的下套管井,会使钻井成本成倍或几倍的升高。完井也是井下复杂与事故多发阶段,特别是固井质量的好坏直接关系到一口井的成功与失败。
  搬迁+安装+第一次开钻(后固井)+第二次开钻(后固井)+第三次开钻(后固井)+第四次开钻完钻+完井+采油

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    连续管钻井的概念
 
  连续管钻井是一种采用连续管完成钻井的技术。它的发展和应用始于二十世纪90年代初,是一项新技术。连续管钻井按钻井的类型可分为定向重钻和直井钻井两类,按工艺方式分为欠平衡钻井、近平衡钻井和过平衡钻井三种。 1.连续管钻井的优点
 
  1)井场占地小,适合于地面条件受限制的地区或海上平台作业;
 
  2)特别适用于小井眼钻井;
 
  3)在老井重钻(加深钻或侧钻)作业中,因连续管管径小,可进行过油管作业,而且无需取出老井中的现有生产设备,可实现边钻边采的目的;
 
  4)可安全地进行欠平衡钻井作业,其最大的优势是可以确保井下始终处于欠平衡状态,减少泥浆漏失,防止地层伤害的发生;
 
  5)小井眼钻井可以减了硬件和人力需求,降低作业成本。根据国外的经验,与常规钻井或修井设备相比,连续管钻井可以节约费用25%(挪威北海Ula油田)至40%(ARCO阿拉斯加公司在普鲁德霍湾)。在钻机动迁费高的地区,连续管无钻机过油管重钻甚至比常规重钻节约50%以上的成本;
 
  6) 连续管不需接单根可以实现连续循环泥浆,减少起下钻时间和作业周期,提高起下钻速度和作业安全性,避免因接单根可能引起的井喷和卡钻事故;
 
  7) 连续管内置电缆后可改善信号的随钻传输,实现随钻测井,有利于实现闭环钻井; 8) 最小限度地冲蚀地层,可以得到良好的录井质量(连续进行,无接管);
 
  2.连续管钻井的缺点
 
  1)必须借助常规钻机或修井机才能下入长段套管;
 
  2)连续管作业装置钻井前,需要借助常规钻机或修井机做下井前的准备工作;
 
  3)连续管不能旋转,因而增加了卡钻的可能性;
 
  4)需要频繁起下钻以更换井下钻具组合或调整马达的弯曲角度。结果是连续管过早疲劳,降低使用寿命;
 
  5)因直径小而限制了井眼尺寸和泥浆排量;
 
  6)钻压、转矩、水力参数和井下钻具组合受到限制,可能出现螺杆钻具故障、压差卡钻、钻压传递和钻头泥包等问题;
 
  7)庞大的滚筒不易运输和提升。
 
  (二)连续管的制造和应用 1. 连续管的制造  连续管是一种高强度和高韧性的管材,卷在滚筒上。目前,美国有三家制造连续管的公司,即精密管技术公司、优质管公司和西南管子公司。连续管制造技术的进展主要表现在以下几个方面:
 
  1) 连续管直径不断加大,由1/2  in管发展到65/8 in管。


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