顾黎明 吴宏山 顾胜华

摘要：地热井取暖可有效替代其他供热材料，是未来能源发展态势，地热井采热将产业发展成为重要的新兴能源产业。在这样背景下，开发地热井供暖产业十分引人瞩目，目前准备开展第一组对穿U型平台井，目标一共9口井，中间是1口直井，周围分布8口水平井，方位设计为顺时针螺旋分布，垂深落差设计为20米，该项目已经准备如下：

关键词：：地热井开发;对穿井轨迹设计;平台井设计

一、设计依据

1.1  地理及环境资料

已规划居民区未建居民房的空旷地或附近地下地热资源好的地方（空间足够，克服地面建筑限制），在安全环保且不扰民的前提条件下实现有效的钻井施工。

1.2  钻井工程概况

整个设计平台先后共钻成9口井，先钻直井，通过仪器检测优选采热井段，然后根据直井采取地层温度等相关数据优化水平井对穿轨迹模型实施钻井。

1.3  采热要求

主要采热地层选择在3000-4000米垂深地层井温较高的层位，最好是泥岩段，通过计算地面供热需求量，一次性投入设计8口水平井与1口直井对穿连通进行地下采热地上供暖的目的，同时通过8口井的温度检测调节确保地面供暖输送能力。

1.4完钻原则

直井（U-V）：最大4000米探目的层位，需找井温好的井段及目的地层，留足口袋完钻;

水平井（U-H-A，U-H-C，U-H-E，U-H-G，）等4口井：钻遇目的层，水平段水平位移符合要求（≥300m），且與直井连通后完钻。

水平井（U-H-B，U-H-D，U-H-F，U-H-H，）等4口井：钻遇目的层，水平段水平位移符合要求（≥600m），且与直井连通后完钻。

1.5完井方式

直井（U-V）：下入生产套管和玻璃钢套管（采热井段用于连通），固井完井;

水平井（U-H-X）：套管对接完井。

二、工程设计

2.1水平井与直井之间的关系

说明：直井U-V，井深3200m-。

2.2平台投影图

2.3 工作原理：

9口井，按照U-V，U-H-A，U-H-B，U-H-C，U-H-D，U-H-E，U-H-F，U-H-G，U-H-H的先后顺序施工，直井U-V为中心，相对分布均匀采热效率更高（可根据实际施工微调），同时水平井采热垂深落差20米（保证连续供热能力不衰减），充分利用目的层位地热资源，进行有效的热传递。

三、结论：

通过对该项目的采热要求及地下温度数据的认真分析，以及对钻井设备的特殊配套（磁定位仪器应用），定向轨迹工艺优化设计将原计划实施8组对穿井（一口水平井和一口直井）改为8口水平井对穿一口直井，在钻井总成本的控制上节省7口直井的成本，以完整可靠的数据为依据，确保顺利完成这套技术在地热井项目成功实施。

（作者单位：新疆贝肯能源工程股份有限公司）