地热井花岗岩地层钻进提速技术研究与应用进展

TE243; 地热资源是一种非碳基清洁能源,开发地热资源可为实现碳中和提供有力支撑.随着地热资源勘查开发进度的不断加快,花岗岩地层的钻遇率不断提高.花岗岩地层岩石硬度高、可钻性差,钻进难度大,开展花岗岩地层钻进提速技术及应用研究对促进地热资源开发利用有重要意义.本文系统梳理了国内外花岗岩地层钻进提速技术,分别介绍了螺杆马达、涡轮钻具、蓄能式提速工具、液动冲击器、气动潜孔锤等井下提速工具的特点和研究进展,结合钻探工程应用实践对每种提速钻进工具的应用情况进行了分析,针对不同工程地质特点总结提出了提速技术优选建议.对于常规地热井或温度小于150℃的花岗岩地层,宜采用螺杆马达配合牙轮钻头复合钻进技术;...

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Published in地质与勘探 Vol. 58; no. 5; pp. 1082 - 1090
Main Authors 张德龙, 郭强, 杨鹏, 卢彤, 吴烁, 翁炜, 刘宝林
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心,河北石家庄 050060%北京探矿工程研究所,北京 100083%中国地质大学(北京),北京 100083 01.09.2022
中国地质大学(北京),北京 100083
北京探矿工程研究所,北京 100083
Subjects
花岗岩钻进
井下钻具
钻井提速
干热岩
地热
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ISSN0495-5331
DOI10.12134/j.dzykt.2022.05.014

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Summary:TE243; 地热资源是一种非碳基清洁能源,开发地热资源可为实现碳中和提供有力支撑.随着地热资源勘查开发进度的不断加快,花岗岩地层的钻遇率不断提高.花岗岩地层岩石硬度高、可钻性差,钻进难度大,开展花岗岩地层钻进提速技术及应用研究对促进地热资源开发利用有重要意义.本文系统梳理了国内外花岗岩地层钻进提速技术,分别介绍了螺杆马达、涡轮钻具、蓄能式提速工具、液动冲击器、气动潜孔锤等井下提速工具的特点和研究进展,结合钻探工程应用实践对每种提速钻进工具的应用情况进行了分析,针对不同工程地质特点总结提出了提速技术优选建议.对于常规地热井或温度小于150℃的花岗岩地层,宜采用螺杆马达配合牙轮钻头复合钻进技术;对于不含水或出水量较小的花岗岩地层,宜采用气动潜孔锤钻进提速技术;对于温度高于150℃或硬度高、研磨性强的花岗岩地层,采用涡轮钻具复合钻进技术提速效果更为明显.
ISSN:0495-5331
DOI:10.12134/j.dzykt.2022.05.014