高温岩体地热深钻施工关键技术

  高温岩体地热钻井施工与其他油气钻井施工有着本质的区别，其具有以下特点：(1) 高温岩体地热井的施工对象是火成岩或变质岩，如花岗岩、片麻岩等，硬度较大，可钻性极差，单轴抗压强度一般在 200 MPa 以上。高温高压下破岩技术有待提高。(2) 施工岩层的环境温度较高，一般在 250 ℃以上。国外普遍认为，温度在 350 ℃以上的地热储层，开发的经济性才较为明显，日本曾钻至 500 ℃的高温岩体地层。(3) 钻井深度较大，一般为3 000～6000 m，有时达 10 000 m。钻井深度的增加，对钻井工艺和设备提出了新的要求。(4) 井壁围岩稳定性较差。由于在高温高压且深度较大的岩体中施工，钻进过程中高温状态井壁围岩遇水极易产生热破裂及井眼扩大，脱落下来的岩石极易造成卡钻现象。投入运行后，钻井围岩发生流变变形，易造成“缩颈”，挤碎套管等现象。(5) 井漏现象比较严重，如西藏羊八井 ZK201 井孔在钻进施工中，由于钻经的地层复杂，岩石坚硬，但裂缝、裂隙相当发育，断层也比较多，钻进时，从井深十几米几乎一直漏到井底。

 

  同时，需要对高温高压下高强度岩体破碎理论与钻井液技术开展基础研究。

 

  可见，保证高温岩体地热开发深钻施工顺利进行的关键技术为：(1) 高温岩体地热开采中钻井围岩的稳定性控制技术；(2) 高温高压下破岩技术；(3) 高温高压钻井液技术。