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1、地 热 打 井 供 暖地质钻探技术规程 目次 前言VI1范围12规范性引用文件13术语与定义14总则35地热井类型及井身结构45.1地热井类型45.2地热井井身结构46地热钻井工程设计56.1钻井设计基本原则56.2钻井设计基本要求56.3钻井设计内容57钻井设备的选择87.1钻机的选择87.2泥浆泵的选择87.3井架与平台的选择87.4钻井液固控系统的选择87.5其他附属装置88钻前准备98.1井场修建与布置98.2设备安装98.3机具与材料准备108.4检查与验收119地热井钻进方法选择119.1钻进方法分类119.2钻进方法选择1210全面钻进1310.1钻具组合一般要求1310.2牙轮
2、钻头钻进1410.3刮刀（翼状）钻头钻进1510.4PDC钻头钻进1610.5气动潜孔锤钻进1710.6钢丝绳冲击钻进1710.7液动潜孔锤全面钻进1710.8喷射钻井1810.9反循环钻进工艺1911取心钻进1911.1地热井取心钻进1911.2地热井取心方法选择1911.3单回次取心钻进2012扩孔钻进2112.1合金钻头扩孔钻进2112.2牙轮钻头扩孔钻进2112.3潜孔锤扩孔钻进2113地热井钻进特殊操作要求2113.1防斜操作要求2113.2划眼作业要求2213.3录井作业要求2213.4井控要求2313.5钻遇特殊地层操作要求2313.6预防井喷操作要求2313.7防止井漏操作要求
3、2313.8高温钻井操作要求2414定向井钻进2414.1定向井应用范围2414.2定向井井身轨道的确定2414.3定向井施工2514.4定向钻井施工安全措施2915冲洗介质2915.1冲洗介质类型与适用性2915.2钻井液配制3115.3钻井液管理与维护3215.4钻孔护壁与堵漏3316成井工艺3416.1物探测井3416.2划眼3516.3破壁3516.4冲孔换浆3516.5下管3516.6填砾与止水3616.7固井3616.8洗井3616.9抽水试验3717压裂增水3717.1压裂增水适用条件3717.2压裂增水设备及机具3717.3压裂施工3917.4压裂操作要求3917.5安全措施4
4、018常见井内事故预防与处理4118.1卡钻事故的预防和处理4118.2钻具事故的预防与处理4218.3套（井）管事故的预防和处理4318.4孔内落物事故的预防和处理4418.5测井事故的预防和处理4418.6填砾堵塞事故的处理4518.7井喷和有害气体预防措施4519地热井修复4619.1涌砂探查与修复4619.2水量减小原因及修复4619.3井管破裂类型及处理4719.4井内落物处理4720健康、安全与环境管理4820.1健康管理4820.2安全管理4820.3环境保护5121地热井工程质量5221.1工程质量指标与要求5221.2地热井工程质量保证措施5522工程技术报告与资料归档582
5、2.1工程技术报告5822.2资料归档59附录A（资料性附录）地热钻探工程技术报告编写提纲60附录B（资料性附录）钻井液处理剂63附录C（资料性附录）地热定向井轨道设计66附录D（资料性附录）国产三牙轮钻头69附录E（资料性附录）钻探设计用表70前言本规程以现代地热钻探理论为基础，结合实践经验和成熟的钻探新技术、新方法，依据GB/T 1.1-2009制定。本规程共分22章5个资料性附录。本规程由中国地质调查局提出。本规程由国土资源部归口。本规程起草单位：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、天津地热勘查开发设计院、北京市地热研究院、河南第二水文地质工程地质大队、中国地质科学院勘探技术研究所、
6、山西省第三地质工程勘察院。本规程主要起草人：郑继天、李炳平、鲍卫和、马忠平、李振杰、彭新明、卢予北、孙建华、孙智杰、康志鸿、叶成明、李小杰、关晓琳。第 83 页 共 84 页地热钻探技术规程1 范围本规程规定了地热井类型、钻井设备选择、钻井工艺、成井工艺、工程质量、安全文明施工及环境保护等技术工作要求及有关工艺操作要点，可作为地热井钻探设计、施工、管理等各项工作的依据。本规程适用于水热型地热资源钻探工作。不适用于干热岩型、岩浆型地热资源和浅层地温地热资源的钻探工作。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件
7、，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 11615-2010 地热资源地质勘查规范GB/T 5005 钻井液材料规范GB 50194 建设工程施工现场供用电安全规范GB 6067 起重机械安全规定GB 6722 爆破安全规程AQ 2004 地质勘探安全规程AQ/T 9006 企业安全生产标准化基本规范DZ/T 0008 水文水井钻探用钻柱特种接头DZ/T 0055 水文水井钻探用硬质合金钻头DZ/T 0056 水文水井钻探用三牙轮钻头DZ/T 0106 水文水井钻探用套管、岩芯管、取粉管螺纹DZ/T 0107 水文水井钻探用钻杆DZ/T 0108 水文水井钻探管材DZ/T 01
8、09 水文水井钻探用钻铤DZ/T 0227 地质岩心钻探规程DZ/T xxxx 水文水井地质钻探规程SY/T 5964 钻井井控装置组合配套安装调试与维护3 术语与定义下列术语和定义适用于本规程。3.1水热型地热资源 geothermal resource of hydrothermal type以蒸气为主的地热资源和以液态为主的地热资源。3.2地热钻井 geothermal well drilling用于地热蒸气和地热水的钻井，是勘探、开采地热流体必须的手段。3.3地热井成井 well completion又称完井。指钻孔达到了预定深度和预期的目的而结束钻进。成井有几种方式：裸眼完井、衬管完
9、井、射孔套管完井等。3.4井身结构 drill hole structure钻孔结构要素，包括开孔直径、终孔直径、换径次数及各孔段换径的直径、深度以及下入套管的直径和深度的设计等。3.5套管程序 casing program一口井的套管层数，下入深度和各层套管的直径，相应各井段的井眼直径和管外的水泥返深。3.6表层套管 surface casing为防止井眼上部疏松地层坍塌和污染饮用水源及上部流体的侵入，并为安装井口防喷装置等而下的套管。3.7技术套管 intermediate pipe隔离不同地层孔隙压力层系或易塌、易漏等复杂地层所下的套管，可以是一层、两层或多层。3.8尾管 liner顶端
10、不延伸至井口的套管。3.9地热井防喷器 blowout preventer地热钻探时安装在井口套管上，用来控制高温、高压水、汽层和防止井喷事故的装置。3.10钻井液处理系统 drilling fluidtreating system用以控制钻井液中固相含量的装置，包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机和搅拌器等。3.11划眼 redressing在已钻井眼内，边循环边旋转下放（上提）钻具的过程。3.12固井 well cementing在井眼内按设计要求下入套管柱，并在套管柱与井壁形成的环状空间注入水泥浆使之固结在一起的工艺过程。3.13岩心收获率 core recovery实际取出岩心长与该次取
11、心进尺之比的百分数。3.14方入 kelly-in在补心面以下的方钻杆长度。3.15树心 core shaping取心钻头下到井底后以轻钻压慢转速钻进，使井底地层与钻头形状完全吻合，并钻进0.15m0.30m以形成岩心的阶段。3.16割心 core cutting取心钻进达到预定长度，把岩心柱从钻头底部割断的作业。4 总则4.1 地热钻井应在充分搜集利用已有资料和进行遥感解译、地面地质、地球化学、地球物理勘查工作的基础上进行。4.2 地热勘查钻井应按照勘探开采结合的原则进行布置和施工。地热勘查孔有条件成井的，应按地热生产钻井技术要求成井，完井后转为生产井利用；地热生产井应按地质勘查孔的技术要求
12、进行钻井施工，取全取准各项钻井地质及地热参数资料，做好地质编录，为地热田地质研究和资源开发与保护提供地质资料。4.3 勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求，勘探开采结合井还应满足生产井设计抽水量及止水填料的要求。4.4 勘探井在钻进过程中和完井后应进行地球物理测井。一般井段应做井径、井斜、电阻率、自然电位、自然伽马、井温和井底温度等项目。4.5 地热生产井应在充分掌握地热资源埋藏条件及区域地质条件，编制地热钻井工程设计后，再施工。5 地热井类型及井身结构5.1 地热井类型地热井类型见表1。表1 地热井类型分类类型特 点 及 用 途按热储分类裂隙岩溶型热储赋存于基岩裂隙、溶隙中
13、的地下热水。孔隙型热储赋存于新近地层孔隙中的地下热水。按功能分类普查孔（井）施工中要采取热水样品、蒸汽样品、测量低温和压力等。勘探孔（井）施工中要采取热水样品、蒸汽样品、测量低温和压力等。生产井深度按照热储层埋藏深度确定。取得可供发电或其它工业利用的一定数量的热水和蒸汽，采用油井套管程序和完井方法。回灌井与生产井配对的“姊妹井”，口径与套管程序按回灌量选定，钻孔结构力求简化。按温度分类高温地热井温度150C，主要用于发电、烘干、采暖等。中温地热井温度在90150C，主要用于发电、烘干、采暖等。低温地热井温度在2590C，主要用于洗浴、温室、养殖等。5.2 地热井井身结构常用地热井井身结构见表2。表2 常用地热井井身结构钻进钻孔直径 mm下入套管 mm一开444.5 (17 in)339.7 mm (13 in)二开311.1 (12 in)244.5 mm (9 in)三开215.9 (8 in)177.8 mm (7 in)四开152 (6 in)裸眼或下入过滤管注：1.一开：一口井从井深为零开始钻进，称第一次开钻，简称一开；2.二开：表层套管固井以后再开钻，称第二次开钻，简称二开；3.三开：技术套管固井以后再开钻，称第三次开钻，简称三开；若技术套管有两层则以下钻进称为
