中深层地热勘探开发技术

中深层地热勘探开发技术

卜宏伟，蒋新建，李旭强

华北油田电力分公司综合运维大队地热项目部 河北省任丘市 062552

摘要:地热能源越来越被视为绿色、低碳、对可再生能源的充分利用越来越受到关注。地热能广泛用于发电和供热等领域，但由于地表水地质特征，其稳定性较低。中深地热能来源丰富，附加值高，将成为未来发展的核心。

关键词:地热资源;中深层;勘探技术;开发技术

地热能源是自然资源的重要组成部分。如果应用得当，循环利用可以对我国的建设和发展作出积极贡献。随着我国工业近年来的不断发展，我国的环境严重恶化，人民的福祉受到严重威胁。生态环境和促进开发和利用可再生资源的意识正在提高。深层热能是最重要的能源之一。在技术进步和发展阶段不断提高的基础上，人民的质量将进一步提高。

一、中深层地热开发技术

1.热和深层油气的关键。井壁稳定和漏失同样是地热井钻井过程中的重要问题。地热能钻井技术。地热能钻井不仅是为了利用钻井达目的层地热的开发，而且是为了降低油气井的成本。地热能源的短期效益低于油气井，而油井的热采成本是完井成本的一半。地热井钻的钻井成本甚至高于石油，这主要是由于高温和高直径的石油造成的。因此，经济是地热井的主要指标。废水钻井成本的降低主要是通过优化钻井过程和降低井下的复杂性来实现的。由于储层损坏，气体基钻井液最好的解决方案，但其适用性有限。因此，高温水基钻井液的开发对于地热和低温烃的开发至关重要。井壁的稳定性和漏失也是地热井的一个重要问题。

2.回灌地热技术。地热产业发展面临的最大技术挑战是回灌技术。地球虽然拥有丰富的地热资源，但这一过程不应过于随意，通常必须适当利用地热剩馀物，以提高地热资源的利用效率。另一方面，它减少了污水造成的污染。地热回灌是指:①扩大地热储备达到体积；②保持热点周围的地质和水文特征，延长地热田的寿命；③防止废气污染、水污染和土壤污染。地热回灌由灌量、灌溉压力(水位)、温度和水质四个要素组成。回灌设施的实施有三种方法:①使用同井分层进行回灌适用于地热井两层以上热水层，包括其中一个热层是生产层，另一个是回灌层，因此可以同时在结构中进行热回灌。②对井回灌，建议在合理距离内建造几口地热井，其中一口井是生产井，另一口是回灌。如有必要，这两个需要更换角色。如果生产层和灌层相同，则结构之间的距离必须足够大，以避免对热影响。③群井回灌生产性，选用合理的地热地点集中回灌，由于回灌量可能很高，应注意回灌量如何与收集量相匹配。梯级利用地热能技术。地热能源最直接的用途是利用地热水热能。目前，地热能源使用最多的技术是地热能源。但是，地热能源只使用5%至20%的热能，80%以上的热能无法消除。剩馀的热量通常被排入废水中，直接排放到自然环境中，或再回灌到地下，造成资源浪费直接排放也可能造成热污染，损害植被、生命和土壤，并产生不利影响。使用地热能刻度是指在不同的温度水平(从高到低)下使用热水。梯级的最佳利用是首级，即收集高温热水用于发电；三级是次级采热后形成的略高温度的热水，可用于畜牧业、农业和温泉洗浴。使用上述刻度后，末端的尾水温度一般可降至约20℃。这有助于最大限度地利用地热资源，同时最大限度地减少对自然环境的热污染风险。这表明了利用地热能尺度技术促进地热能产业发展的重要性。通过设计地热能尺度的整个使用过程，充分利用地热能的潜力。地热比旧的地热能源更节能，最大限度地利用地下热能水的热能。

4.除垢地热井技术。由于地下高度矿化的环境，各种类型的管道沉积很常见，对地热能源的开发构成了严重威胁，研究疏浚技术也很重要。根据研究和分析，造成这种现象的原因是:地表水压力很大、温度下降、气体、液体和固体相之间的初始平衡破裂、Ca(HCO3)2在水中分解、CO2从水中溢出以及称为CaCO3结垢，最有效的除垢方法是石灰—纯碱法和蓄热井下工艺。（1）石灰—纯碱法。使用化学沉淀原理，根据溶解剂原理，使用硬度等，在适当药剂作用下形成和处置不溶性化合物的过程。石灰-纯碱法可以降低地面热水的临时和永久硬度。具体反应步骤如下:将生石灰溶解于加药池水中，制成石灰乳，即氢氧化钙Ca(OH)2，然后将其与纯硫和混凝剂一起注入机械搅拌反应池，去除临时硬度pH值较高时，反应产物MgCO3迅速水解成Mg(OH)2，钙和镁离子形成的固体物质在自然沉积过程中起到调节作用，特别是CaCO3的絮凝作用。受到絮凝反应的水流入倾斜的沉淀池，然后流入中间盆地。下沉后，水进入车间原有的铁质滤清器，去除水中的铁质锰，同时降低浊度。（2）地下储热层控制技术。根据水质和关于HR1高热量和低热量水库的具体信息，建议在HR1井高钙水储层井段增加一个井管封，以阻断过滤水管的位置，确保低硬度热水只用于目的，目前，这种建筑技术在我国是可行的只要原始钻孔数据准确且需要重新测量，这种方法可以完全消除污染源为了判断井的结构变化，确保水量和温度不会下降，存在一定的风险。

二、开发对策

1.建立综合能源开发系统。为了促进地热能深度勘探的发展，企业应改进开发技术。根据社会发展的需要，促进创新、分享、应用绿色和开放的思想和创新，并加强政府对工作项目的关注和积极参与。明确采矿权问题，促进继续改进地热能源的利用。促进加强政府补贴政策，制定相关政策，积极促进企业技术发展，提高对发展热能利用重要性的认识，促进工业健康发展。

2.促进石油企业的发展。就石油企业而言，地热能源不仅在勘探、开发、储存等领域具有一定的发展传统工业的经验，以及交通运输。因此，为了促进地热勘探和开发技术的有效应用，有必要改变石油公司的钻探技术和相应的油气井，并发展广泛的经验和注水技术，以确保公司的应用效益应用的基础上有效避免了液体泄漏，促进了分段压裂技术的应用，提高了地热开发应用的有效性。

3.强能源领域的发展和研究。在促进工业建设和发展的框架内，应特别注意根据地热能源的理论知识进行研究。在具体的工作过程中，我们可以借鉴美国的发展经验。美国在开发岩石和天然气方面取得了积极成果，而我们对开发中深地热能源的研究仍处于初期阶段，需要更多的工业研究力度，以确保今后的工业发展。

目前，地热资源不仅广泛用于供暖、旅游、保健，而且广泛用于发电、制冷、干燥、化工、文化和畜牧业等领域。近年来，中国越来越重视环境问题绿色发展已成为主导概念。地热工业面临着历史性的发展机遇，具有巨大的发展潜力。中深地热能源是地热应用中具价值和潜力的部分。它将在优化能源结构、改变清洁能源生产模式和控制空气污染方面发挥更大作用。目前，中国地热能源的发展尚处于起步阶段，其基本理论和技术尚未突破，面临诸多挑战，因此，有必要通过各种途径不断完善地热应用的理论体系和技术工艺，形成一个全面有效的地热开发技术体系。

参考文献：

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