北工大分层回灌分层回扬地热井成井工艺.docVIP

——————————————————————————————————————————————— 北工大分层回灌分层回扬地热井成井工艺 ４８探　矿　工　程 ２００３年第３期　 朱继东，李铁良 １，２ ２ （１．吉林大学建设工程学院，吉林长春１３００２６；２．北京市地质工程勘察院，北京１０００３７） 摘　要：在北工大一口地热回灌井内，向２个地层分层回灌地热水尾水，并适时进行分层回扬，以利于回灌，实现了 分层回灌分层回扬工艺。 关键词：地热井；分层回灌分层回扬；成井工艺 中图分类号：ＴＥ２４９　　文献标识码：Ｂ　　文章编号：１０００－３７４６（２００３）０３－００４８－０３ 　　将利用后的地热尾水回灌到储热层的做法由来已久，一般的是钻凿一口回灌井，向某一储热层内回灌。若要向２个层序内回灌，由于回灌通道的问题，则需钻凿２口回灌井。北京市的热储层多为白云岩，且被页岩分成不同层序。在一口井内同时向２个层序内回灌，这一成井工艺尚未见报道。 经北京市地热管理处批示，我们对分层回灌分层回扬工艺进行了立项研究，并在北工大地热回灌井中实施了该工艺。 １　工程概况１畅１　地层概况 ０～１１０ｍ，第四系；１１０～３７６ｍ，第三系；３７６～５４０ｍ，青白口系页岩；５４０～８８０ｍ，蓟县系铁岭组白云岩；８８０～９６０ｍ，蓟县系洪水庄组页岩；９６０～１８００ｍ，蓟县系雾迷山组白云岩。１畅２　施工设备 ＴＳＪ－２０００型钻机１台，ＢＷ６００／６０型泥浆泵２台，ＷＹ－７畅５／４０型空压机１台。１畅３　井身结构设计 ０～５４０ｍ钻孔口径为４４４畅５ｍｍ，下入饱３３９畅７ｍｍ石油套管，水泥固井至地表；５４０～９６０ｍ钻孔口径为３１１ｍｍ，由５１０～９６０ｍ下入饱１７７畅８ｍｍ石油套管，水泥浆返高１００ｍ；９６０～１８００ｍ钻孔口径为１５２ｍｍ，裸眼。１畅４　钻具组合 饱４４４畅５ｍｍ井段：饱３１１、４４４畅５ｍｍ三牙轮钻头＋饱２０３ｍｍ钻铤＋饱１７７畅８ｍｍ钻铤＋饱１２７ｍｍ??杆＋主动钻杆； 饱３１１ｍｍ井段：饱３１１ｍｍ三牙轮钻头＋饱２０３ 　收稿日期：２００２－０７－０７；改回日期：２００３－０３－１１ ｍｍ钻铤＋饱１７７畅８ｍｍ钻铤＋饱１２７ｍｍ钻杆＋饱８９ ｍｍ钻杆＋主动钻杆； 饱１５２ｍｍ井段：饱１５２ｍｍ三牙轮钻头＋饱１２１ｍｍ钻铤＋饱８９ｍｍ钻杆＋气水混合器＋饱１２７ｍｍ双壁钻杆＋双壁主动钻杆。１畅５　分层回灌、分层回扬工艺设计 分层回灌、分层回扬井在结构上要有足够的环状空间，２个地质层序要求密封良好，工作时互不干扰。在保证回灌的同时，也要满足定期回扬的要求。 （１）分层回灌、分层回扬分别在铁岭组、雾迷山组井段中进行，因此，铁岭组以上地层与表层套管之间的环状间隙必须全部用水泥封固。 （２）在表层套管内径允许的条件下，尽可能加大铁岭组段井径，以保证技术套管与井壁间有足够的环状空间进行回灌、回扬作业。 （３）铁岭组、雾迷山组井段施工中，由于该井的井斜、井径要求严格，钻具结构采用了钟摆式满眼钻具组合。尽量采用新工艺施工，以减少泥浆对地层裂隙的堵塞。铁岭组井段钻进施工结束后，进行测井、洗井及抽水试验，取得有关水文资料后方可下入技术套管。 （４）由于铁岭组段钻孔口径与饱１７７畅８ｍｍ技术套管之间的环空较大，为保证雾迷山组井段的顺利施工及管串稳定，在３００ｍ以深的饱１７７畅８ｍｍ技术套管上，每２０ｍ左右加装一组扶正器。３００ｍ以浅为饱２７３ｍｍ井管，是雾迷山组井段施工技术套管。 （５）钻进雾迷山组井段过程中，必须使用井口密封装置封闭饱２７３ｍｍ井管与表层套管之间的环状间隙，使铁岭组井段不受干扰与污染。 （６）终孔后要求提出饱２７３ｍｍ井管，再下入带 　作者简介：朱继东（１９７１－），新疆石河子人，吉林大学硕士在读，北京市地质工程勘察院工程师，地质工程专业，从事水文水井及地热井钻探生产与研究工作，北京市海淀区北洼路９０号，１３７０１０６６２５０、（０１０ｚｈｕ＿ｊｉｄｏｎｇ２００２＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ。 　２００３年第３期 探　矿　工　程４９ 回接接头的饱２１９ｍｍ井管，与下面的饱１７７畅８ｍｍ技术套管对接。由于雾迷山组井段施工周期长，回接装置既要准确对接，又要能够在施工中不被损坏，以免影响回接作业。因此，设计回接接头有对强度、热处理ｍｍ进行回灌井管与表层套管间的环状空间、精度及耐锈蚀等的特殊要求、回扬。 ，对铁岭组地层。通过饱２１９（７）在饱２１９ｍｍ井管内，对雾迷山组地层进