金溪百米地下测水之钻井泥浆的作用

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供水钻井工程施工技术交底

钻井来向您讲解一下，供水钻井的工序。
一、供水管井工艺流程：
确定井位准备工作施钻下管填料洗井验收
二、井位的确定
需水量和水质要求；地下水资源可靠；施工、运行和维护方便；有足够的卫生防护范围
三、施工组织
打井队蒋按照工程总进度计划安排进行制定工程任务计划，同时打井技术负责人对机组进行技术、安全交底，机长和机组技术人员负责安有关技术、质量、安全规程规范进行施工。在安装、成孔、下管、填料、抽水、洗井、抽水试验各个工序完工后会同甲方负责人验收；待工程全部完工后甲、乙双方共同验收。
四、计划工期：本工程工期为15个工作日。五、质量标准求：
1、井深：符合设计要求
2、井孔直径：220mm
3、井管直径：140mm
4、含沙量：小于1/200000（体积比）
5、出水量：大于等于5立方米每小时
6、井身应园正
7、井的顶角及方位角不能突变
8、井深100m以上，井身顶角倾斜，不能超过1°。
六、准备工作、凿井、下管、填料、抽水、洗井、封井、设备安装工序要求。
1、准备工作：接到进场许可后，确定井位，组织设备进场，进行发电机发电，电源安装、泥浆池开挖，全部准备工作就绪后准备进行施工。
2、凿井：改工程钻孔所使用的是GXY-2型正会旋转机。钻井方法为采用泥浆护壁钻井，终孔后，把护臂泥浆清除，达到水系通畅。
3、下管：1）根据地层分布，与甲方确定井管结构并配管，并会同甲方查验井管质量。
2）下管前适当稀释泥浆。
3）用提吊下管法设计井管结构依次下管。
4、填料：沿井管四周均匀连续填入，随填随测，所填入料的数量及深度与设计量、深度相符。
5、封井：为截断上层被污染的水层，按设计要求在适当深度填入优质料土，适宜段用粘土做成球块状，大小为20-30mm，且在半干（硬塑或可塑）状态下缓慢填入，止水厚度不得小于5米。
6、洗井：根据GB50296-99 4.6的要求：
1）洗井及时。
2）该井采用活塞拉孔和空压机反冲、正掏联合洗井法，已达到出水量和含沙量的要求。
3）洗井后进行抽水试验，确定该井出水量、含沙量。
4）抽水试验后期取水样进行水质分析。

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在全球变暖、污染加剧的挑战下，大力开发利用绿色节能能源成为共识。在此背景下，作为可再生能源应用的主要板块，地热能开发正在成为清洁城市、助攻蓝天保卫战的重要发力方向。随着相关扶持政策的逐渐明朗，地热能景气度将不断提升，相关企业将充分享受政策带来的红利。

是保蓝天还是保温暖？地热能开发给出了近似两全其美的答案。长期以来，我国北方地区冬季取暖以燃煤为主，破除雾霾，减少锅炉、煤化石能源消耗是途径。在举国治霾的背景下，长期不被人重视的地热能终于走向台前。

相较于水电、风电以及太阳能发电所面临的“不稳定性”难题，同为清洁能源的地热因其稳定性而受到青睐。业内普遍认为，“它是地球内部的热和太阳辐射的热这两个平衡的结果所产生的热能，所以在地下10几米到200米以内的温度基本上是恒定的。”其中京津冀是我国浅层地热能开发程度、用于建筑物供暖制冷规模的地区。

作为可再生能源供暖的主要形式，地热能在目前所有能源中是最清洁的可再生资源，主要分布于东北地区南部、华北地区、江淮流域、四川盆地和西北地区东部，区域非常广泛。与传统的燃煤锅炉供热相比，利用地源热泵供暖，二氧化碳排放量至少可减少50%，也不会排放烟粉尘、氮氧化物等大气污染物。一般而言，浅层地热能开发投资比煤炭供热初期投资要少。浅层地热能开发比燃气初期投资大，但是运营成本有很大优势。

同样是清洁能源，人们总是将地热能与光伏设备、风力发电系统相提并论，也为其未得到同等的重视而叹息。但地热能开发利用尚处于起步阶段，2015年我国地热能年利用总量仅为约2000万吨标准煤。当前，地热能开发普遍采用更先进的“同井回灌或单井回灌”技术，即开采井和回灌井是同一口井，并且是全密闭运行，只取热不取水，实现100%回灌。尽管已有了诸多实践，但我国浅层地热能的发展潜力仍待深度挖掘。

而一连串清洁取暖政策的，也使得一种长期未被重视的浅层地热能即将迎来爆发的风口期。从近期印发的文件可以看出，有关部门正在着重加强清洁燃煤和生物质供暖的地位，通过其他替代方式，有效应对冬季“气荒”。根据《“十三五”地热能发展规划》，到2020年，我国地热能利用总量将达7000万吨标煤，地热供暖年利用量4000万吨标煤。其中：新增浅层地热能供暖(制冷)面积7亿平方米。

紧随其后的是六部委联合印发《关于加快浅层地热能开发利用促进北方采暖地区燃煤减量替代的通知》提出，因地制宜加快推进浅层地热能开发利用。主要目标是，以京津冀及周边地区等北方采暖地区为重点，到2020年，浅层地热能在供热(冷)领域得到有效应用，应用水平得到较大提升。进一步放开城镇供暖行业的市场准入，大力推广政府和社会资本合作(P P P)模式，积极支持社会资本参与浅层地热能开发。

从全国范围内看，根据地热能开发利用“十三五”规划初步估算，到2020年我国地热能利用量相比2015年增长2.5倍。未来三年浅层地热资源的开发，将带动相关投资超过1000亿元。地热能开发利用还可带动地热资源勘查评价、钻井、热泵、换热等一系列关键技术和设备制造产业的发展，这一产业的发展可谓势头正紧。

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在全球呼吁节能减排的今天，国人对清洁能源的渴望日益强烈。一时间，风能、太阳能等清洁能源纷纷迸发出强劲的发展势头。而在众多清洁能源中，地热作为一种历史悠久的清洁能源，却有待引起更多的重视。实际上，我国地热资源充足，开发优势明显。地热，有望成为清洁能源中的新秀。

在多哈世界石油大会上，东道主卡塔尔国家司马提出：严峻的现实赋予能源生产和消费国一个共同的责任，那就是开发替代能源、发展可再生能源、推动经济的协调发展。德班世界气候大会也提出要发展绿色能源，启动“绿色气候基金”。

发展替代能源、绿色能源既是一种责任和趋势，也是打造“绿色、国际、可持续中石油”的内在要求。正是这样一种远见卓识，中国石油把目光投向了更广阔的能源领域。其中，开发利用地热能，推动行业绿色发展，正在系统上下形成共识。

地热开发——石油人的情感选择

“石油行业开发利用地热能，有其必然性。”中国石油勘探开发研究院新能源室高级工程师说。盆地是石油、天然气等矿藏的宝库，也是地下水、地热的“家园”。这种“亲缘”关系，决定了石油工业与地热，理应有着紧密的联系。

1970年，著名地质学家看到地热的潜在价值，提出要像开发石油、煤炭一样开发地热资源。他说，从那时起石油系统就开始参与全国地热资源勘察等地热开发活动，但由于找油找气任务更紧迫，以至地热开发工作未能继续进行下去。地热开发成了石油人的一段“未了情”。

20世纪80年代，华北石油会战频繁打出了温度在100摄氏度至130摄氏度的高产、高温油水井，地热开发再次引起石油人的关注。此时，经历了十年动乱后的中国处于经济最困难时期，恢复经济更需要石油，石油人无力顾及地热资源利用。“等有朝一日闲下来的时候再开发吧。”看着热腾腾的地热水白白浪费，原石油工业部副部长的感叹，代表了当时石油人的不舍之情。

时间进入20世纪90年代，石油人终于能腾出手来关注地热了。1995年，中国石油天然气总公司成立“京津冀地热资源评价及开发利用研究项目经理部”，开展京津冀地区地热资源调查，对地热开发技术、效益进行系统研究。正因为这一项目，让本应在国有资产“清产核资”中被核销的大量探井、油井、注水井被保留下来。今天，这些被保留下来的“废井”，有的成了极具经济价值的地热井。

“正是这种对地热资源研究与开发始终不渝的坚持，才有了今天华北油田地热资源的较大规模利用。”华北油田勘探开发研究院地热研究室主任说。2000年前后，输油伴热、社区采暖等地热利用逐步展开。2006年，华北油田启动了地热综合利用系统研究。2009年，华北油田启动地热发电试验项目，目前已并网发电。

资源技术——我们有先天的优势

近年来，地热发电与综合利用在国内虽然很受关注，但相比发达国家，还不能算“热”起来了，重要原因就是前期勘探开发投资大、风险高、技术要求严。中国地质大学教授说，这些问题对别人是困难，对石油行业却是一种优势。

高额的勘察、钻井费用占到地热发电成本的60%左右。这让许多想涉足地热者望而却步。教授认为，这一部分高额费用对于油田来说基本上可以省下来。油田内许多不具备油气开发价值的废弃井，经过改造就能成为地热井。同时，开发地热资源需要的公路、输电线路、管线输送、水质处理等配套基础设施，油田企业也是一应俱全，无须新建，石油行业开发地热资源的成本优势明显，潜在效益巨大。

他说，当前我国部分油田已进入开发中后期，综合含水率高达95%以上，油田已成“水田”。许多油田通过增加提液量，来实现油田的稳产增产。在这样的情况下，对“附带”的地热资源进行开发利用，既增产量，又获取热能，起到了“一石二鸟”的作用。

“在长期的油气资源及地下水资源勘探开发中，石油行业积累了大量的水文地质数据，有着丰富的地热资源认识基础。”闫家泓说，无须在资源勘探方面再做大的投资，是石油行业开发地热资源的又一有利条件。

资源优势得天独厚。我国主要沉积盆地，华北、松辽等盆地既是油田也是地热田，而且地热储热层位、分布面积比油田更广。数据显示，华北油田地热水资源所含地热能相当于400多亿吨标煤。大庆油田松北区块地热能，相当于895.7亿吨标煤。辽河油田已探明的地热能，相当于4.9亿吨标煤。全国12个主要盆地地热资源储量折合标煤8530亿吨，相当于目前我国年耗能总量的300倍。

石油行业拥有的地热开发技术和创新能力，让地热开发拥有了更广阔的空间。近年来，辽河油田自主开发的浅层回灌技术，解决了排放难题，推动了水源热泵技术利用；地源热泵技术使地下水匮乏地区也能利用地热资源；井下气水分离技术，解决了潜水泵气缚现象，使地热单井产量提高30％。

辽河油田地质所姚艳华说：“在不断的实践与探索中，辽河油田的地热利用技术正在逐步成熟。”

开发实践——效益与环保的双赢

“石油行业开发地热，是经济与环境效益的双赢。”中国科学院地质与地球物理研究所院士的话，已经被实践所印证。

2011年11月中旬，记者在华北油田留北工区，见到了“轰鸣”中的地热发电机组。2011年4月投产运行以来，该发电机组已累计发电25万千瓦时。

“目前，该电站还处于试运行状态，发电量虽不大，但前景不可限量。地热能供应具有稳定性、连续性的优点。地热能发电利用效率高，利用系数能够达到72%至76%，是风电的3倍至4倍，太阳能的4倍至5倍。”地热室主任还给记者算了一笔账，华北油田6口地热发电井，年注采液量约为220万立方米，动力费用1005万元，地热利用总收入可达到3.892亿元。其中，增油收入2.632亿元,占68%；发电收入2925万元，占8%；节约燃油9670万元，占24%。

除了发电外，华北油田地热主要用于输油伴热和取暖。采油五厂利用一口井的地热水维温伴热，替代加热炉，每年可节约燃气90万立方米至100万立方米，增产原油730吨至2100吨；华苑服务处利用一口地热井为服务处东区居民家庭取暖，出水温度108℃，每年节约燃煤2000吨；采油一厂两个联合站利用地热水伴热输油和站内取暖，每年节约燃油900吨，燃煤2000吨。

截止到2011年5月底，华北油田地热利用累计节约燃油2.5万吨，天然气约1000万立方米，燃煤约2.2万吨，增产原油约3.94万吨，减少二氧化碳排放约15万吨。

目前，辽河油田利用地热为居民和办公区供暖的面积达到18万平方米，地热水每天20小时向小区供应，年节约燃煤1万吨，减少二氧化碳排放量1.82万吨。与华北油田不同的是，辽河油田采用的是地源热泵供暖技术，比水源利用更经济环保。

大庆油田利用油田产出水作为低温热量来源，为办公、联合站、食堂、招待所、活动中心等单位供热，供暖面积达到3.1万平方米，年节约燃煤近万吨。

与此同时，集团公司已将地热能开发纳入了新能源开发规划中。包括地热在内的新能源，正在成为加快“绿色、国际、可持续中石油”建设步伐的重要力量。专家表示，虽然油田地热发展还需要解决许多政策、技术、应用方面的问题，但地热“热”起来前景光明，潜力无限。

地热：改变世界的能源

“春寒赐浴华清池，温泉水滑洗凝脂。”温泉作为一种地热资源，早就妇孺皆知。

地热能不只是温泉，科学解释还是一种来自地球深处的巨大自然能源，源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地热有多种分类方法。按照开发深度，地下200米以内称为浅层地热，200米至3000米的称为水热型地热，3000米以上的称为增强型地热；按照温度，地热分为低温25摄氏度至90摄氏度、中温90摄氏度至150摄氏度、高温＞150摄氏度。

地热来自地球内部，地壳的厚薄、地壳运动的强弱，决定了地热的丰度。我国地壳西厚东薄，因此东部地区地热资源相对丰富。

地热的利用形式很多，在我国洗浴和疗养约占47%，供暖约占31%，发电、温室种植、水产养殖等方面约占22%。

20多年来，我国地热直接利用量一直稳居世界首位，而且每年都以20%以上的速度增长。2010年年底，我国直接利用常规地热供暖面积达到3500万平方米，地源热泵供暖面积达到1.4亿平方米。

中国能源研究会数据显示：2009年，我国利用地热能总量相当于431万吨标煤。据估算，全国12个主要地热盆地地热资源储量折合标煤8530亿吨；我国大陆3000米至1万米深处增强型地热能，相当于860万亿吨标准煤，是我国目前年度能源消耗总量的26万倍。利用空间几乎可用“无限”来界定。

地热能利用简单，通过简单的热交换，就可以直接用于建筑供暖。地热能可以“就地取材”，全国287个地级以上城市每年的浅层地热相当于95亿吨标煤，可供我们随时“取用”。地热发电具有稳定性、连续性的优点。地热能发电利用效率高达72%至76%，是风电的3倍至4倍，太阳能的4倍至5倍，而世界进的地热发电利用系数是85%。

目前，全球有78个国家在利用地热能，其中，有24个国家利用地热发电。我国地热能发电量，名列第18位。利用高温地热发电技术的西藏羊八井电厂，供应了拉萨夏天41%，冬天60%的电能。

2010年，世界地热大会将地热称为：改变世界的能源，并倡导各国政府重视地热资源应用，加大在地热发电和直接应用方面的投入。

目前，国内地热开发热情高涨。国家已将地热能纳入“十二五”能源规划，地热发展即将迎来新的机遇。

世界地热发电概述

发电是地热能利用的主要方式之一。最早利用地热发电的是意大利人。

1904年，意大利最早利用地热干蒸汽发电。

1960年，美国生产出了地热商业电能。

1967年，苏联建成套双工质有机兰金循环发电站。

1978年，美国创建了热干岩体地热技术，并试验发出电力。

1984年，罗马尼亚建成采用二氧化碳作为二级工质的地热发电装置，水温低于100摄氏度。

2000年，冰岛建成套效率更高的卡里纳循环地热发电装置。

2006年，美国建成世界上地热温度（74摄氏度）的地热发电装置。

2008年，世界上套增强地热系统地热发电装置在法国投入商业运行。

截至2007年，全球有24个国家进行地热发电，总发电装机容量达9732兆瓦。

我国地热发电概述

中国地热发电始于20世纪70年代。

1970年，中国在广东和湖南次利用地热发出电力，开启了我国利用地热资源的序幕。

1977年，西藏建成首台1兆瓦地热发电机组，并逐渐发展成中国的地热试验基地。

此后，河北、江西、广西、山东以及辽宁等地相继建成地热试验电站，带来我国地热开发的第二次。

1985年，西藏地热电厂投产。

1994年，那曲地热电厂投产。

2011年4月，华北油田地热发电站投产。

近年来，地热能的直接利用发展加快，尤其是地热供热、温泉疗养、游乐等发展迅速，如在北京和河北等地均建立了温泉旅游疗养基地，在南方的湖南建立了以种植、养殖和培育良种的综合示范基地。

西藏地热电站是我国的地热电站，目前已累计发电接近25亿千瓦时，每年发电达到1.4亿多度，发电量占拉萨电网的40％至50％，开发利用地热水温度为130摄氏度至170摄氏度，属高温地热发电，在国内地热开发领域居地位。