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1、爿弓)奄弟4且月地質(zhì)與勘探Vo1．52NO．42016年7月GEOL0GYANDEXPL0RAT10NJuly，2016高溫地?zé)岣咝ч_發(fā)鉆井關(guān)鍵技術(shù)光新軍，王敏生(1．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京100083；2．中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院，北京100101)[摘要]地?zé)崮苁莵碜缘厍蛏畈康臒崮埽且环N清潔、低碳、環(huán)保的可再生資源，高效開發(fā)地?zé)豳Y源對(duì)調(diào)整我國(guó)能源結(jié)構(gòu)具有重要意義。目前高溫地?zé)衢_發(fā)的鉆井技術(shù)都是采用油氣開發(fā)的技術(shù)，由于高溫地?zé)醿?chǔ)層的特殊性質(zhì)，使得常規(guī)油氣鉆井技術(shù)作業(yè)效率低，成本較高。針對(duì)目前高溫地?zé)豳Y源開發(fā)的工程需求，介紹了高溫地?zé)醿?chǔ)層的
2、類型，分析了高溫地?zé)醿?chǔ)層特性和高效開發(fā)的鉆井關(guān)鍵技術(shù)，包括高效破巖技術(shù)，防漏堵漏技術(shù)、抗高溫井下工具和儀器、抗高溫鉆井液、抗高溫水泥漿和高效低成本鉆井技術(shù)，并對(duì)未來高溫地?zé)岣咝ч_發(fā)的鉆井技術(shù)攻關(guān)方向提出了建議。[關(guān)鍵詞]高溫地?zé)徙@井破巖效率漏失低成本[中圖分類號(hào)]TE242[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號(hào)]0495—5331(2016)04—0718—07GuangXin-jun，WangMin-sheng．Keydrillingtechnologiesforeficientdevelopmentofhigh-tempera-turegeothermal
3、resources[J]．GeologyandExploration，2016，52(4)：0718一o724．國(guó)際上把溫度超過150％的地?zé)豳Y源稱為高1高溫地?zé)豳Y源的類型溫地?zé)豳Y源。目前高溫地?zé)豳Y源主要用來發(fā)電，在開發(fā)方式上，地?zé)崤c常規(guī)油氣有諸多相似之處。地?zé)衢_發(fā)主要分為高溫利用和中低溫利用兩大但由于地?zé)醿?chǔ)層的巖性、埋深、溫度等特殊性質(zhì)，類。地層溫度高于150cC以上為高溫地?zé)幔?0cc～相比于油氣鉆井，地?zé)徙@井條件更為苛刻，使得高l50℃為中溫地?zé)幔陀?0℃為低溫地?zé)?。高溫地?zé)釡氐責(zé)衢_發(fā)的鉆井成本較高。井深相同的情況資源最佳利用途徑是發(fā)電，中
4、溫地?zé)徇m用于工業(yè)利用下，高溫地?zé)徙@井成本是常規(guī)油氣鉆井成本的2—和發(fā)電，低溫地?zé)嵬ǔＷ鳛闊崴驘嵩粗苯永谩８?倍，甚至更多。對(duì)于熱液型高溫地?zé)嵯到y(tǒng)，鉆井溫地?zé)岚垂こ虅澐?，可分為熱液型地?zé)嵯到y(tǒng)和增強(qiáng)型成本占整個(gè)發(fā)電投資的30％～50％。對(duì)于增強(qiáng)型(或工程型)地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)，如表1所示。高溫地?zé)嵯到y(tǒng)，鉆井成本超過50％(Pierceeta1．，熱液型地?zé)崾堑責(zé)豳Y源的一種特殊形式，表現(xiàn)1993；Thorhallssoneta1．，2011；Dumaseta1．，為高溫、高滲透和含大量水或蒸汽的巖層，通常分布2012)。為了高效利用高溫地?zé)豳Y源，需要
5、提高鉆于相對(duì)較淺的地層中。只需要利用高溫電潛泵就能井作業(yè)效率，降低作業(yè)成本。國(guó)外在高溫地?zé)徙@通過大直徑生產(chǎn)井開采超熱水和超熱蒸汽，開采的井方面做了大量丁作，形成了相應(yīng)的配套技術(shù)。超熱水或超熱蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電。全我國(guó)對(duì)高溫地?zé)岬拈_發(fā)還處于前期階段，相關(guān)配世界這類儲(chǔ)層相對(duì)較少，主要分布于構(gòu)造板塊活躍套技術(shù)還沒有形成體系。筆者在介紹高溫地?zé)豳Y區(qū)和板塊內(nèi)部靠近板塊邊界部位。我國(guó)這類地層相源類型的基礎(chǔ)上，分析了高溫地?zé)岬膬?chǔ)層特性和對(duì)較少，主要在藏南、川西和滇西等地和處于板塊內(nèi)部靠近板塊邊界的東部沿海。高效開發(fā)的鉆井關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合目前油氣鉆井技術(shù)的
6、現(xiàn)狀，對(duì)高溫地?zé)衢_發(fā)的鉆井技術(shù)攻關(guān)提出增強(qiáng)型地?zé)崾侵傅貙勇癫剌^深且溫度較高，但是含水量不足或滲透率不高的地?zé)豳Y源，需要經(jīng)過了建議，以期對(duì)我國(guó)高溫地?zé)豳Y源的高效開發(fā)和水力壓裂或地面注水等作業(yè)后才能開采。美國(guó)最早利用有所裨益。認(rèn)為深層結(jié)晶熱巖體中沒有流體存在，稱其為干熱[收稿日期】2016—03—23；【修訂日期]2016—07—21；[責(zé)任編輯]陳偉軍。[基金項(xiàng)目]中國(guó)石化科技攻關(guān)項(xiàng)目“石油工程技術(shù)裝備發(fā)展趨勢(shì)與戰(zhàn)略對(duì)策”(編號(hào)：P15163)資助。[第一作者]光新軍(1986年一)，男，工程師，現(xiàn)主要從事鉆井前瞻技術(shù)及石油工程規(guī)劃方面的研究工作。E
7、-mail：guangxinjun@126CONI。718第4期光新軍等：高溫地?zé)岣咝ч_發(fā)鉆井關(guān)鍵技術(shù)巖(Hotdryrock)。后來在日本肘折地區(qū)發(fā)現(xiàn)深部2009；王曉星等，2012；Gerard，2013)。這類資源主熱巖體中存在構(gòu)造裂縫，裂縫中含有少量水，稱其為要分布在大型沉積盆地中，目前還沒有商業(yè)開發(fā)，可濕熱巖(Hotwetrock)。目前美國(guó)將這些地?zé)豳Y源能成為未來的地?zé)衢_采資源。統(tǒng)稱為增強(qiáng)型(或工程型)地?zé)嵯到y(tǒng)(Craigeta1．，表1高溫地?zé)豳Y源按工程分類Table1Engineering—basedclassificationof
8、hightemperaturegeothermalresources資源，早期曾嘗試?yán)眠@些淺層高溫地?zé)徇M(jìn)行發(fā)2高溫地?zé)醿?chǔ)
