气举反循环技术在地热钻井中的应用
2021-08-24靳廷朝
地质装备 2021年4期
靳廷朝
(河南省地矿局第一地质环境调查院,郑州 450045)
1 项目概况
为开发新乡市云龙山大健康文化产业园项目,提升文化园内旅游产业品味,使用绿色能源,促进云龙山大健康文化产业园的发展,受新乡市德睿实业有限公司委托施工一口地热井。
该项目取水层位为太古界片麻岩地层,太古界变质岩系地层富水性差,找水难度很大,一般被视为“找水禁区”。 物探技术人员反复研究相关资料,结合物探数据解释结果,最终确定井位。钻井施工中,由于地层处于断裂带上,岩层破碎,塌孔、掉块、卡钻及容易偏斜等问题时有发生,采用气举反循环施工工艺[1]克服了种种困难,实现了太古界片麻岩地区地热勘探的新突破。最终成井深度2551.48 m,水量50 m3/h,水温55℃。
2 工程地质条件
2.1 区域水文地质条件
本区地下水可划分为两种不同的基本类型。上部奥陶、寒武系碳酸盐岩裂隙岩溶水地下水发育,其水量丰富,分布不均匀,但水温低,需要隔离;下部太古界地层构造裂隙发育,富水且水温高。本次地热取水目的层为太古界片麻岩构造裂隙水。
2.1.1 太古界(Ar)
本区太古界为登封群,岩性主要为片麻岩、石英砂岩,钻孔揭露865.00~2551.48 m。地层受青羊口断层影响,地层深部构造裂隙发育。
2.1.2 寒武系(∈)
(1) 下统(∈1)。自下而上分为辛集组和馒头组。辛集组(∈1x),钻孔揭露750~865 m,下部岩性为红色石英砂岩、紫红色页岩夹泥灰质白云岩,上部为灰色薄、中厚层状灰质白云岩。馒头组(∈1m),钻孔揭露630~750 m,底部为紫红色粉砂岩、页岩,主要为黄色板状白云质泥灰岩夹紫红色页岩。……
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