河套盆地西部地区地热井钻探工艺研究与应用
2021-08-31王晓民
王晓民
(中国煤炭地质总局 第二水文地质队,河北 邢台 054000)
1 概 况
近些年,一些地方根据区域地理优势,对本区域所赋存的地热资源进行开发利用,取得较好的效果。地热资源开发利用显示了很好的经济效益、环境效益和社会效益。随着煤炭、石油等常规能源的紧缺和社会环保意识增强,开发利用地热资源的经济效益、环境效益和社会效益将会更加凸显。
内蒙古自治区磴口县位于河套盆地西部边缘地区,该区域为中新生代断陷盆地,北依狼山、南邻鄂尔多斯高原,呈东西向宽带状展布,黄河由南西经磴口向北东流经平原区,海拔标高在1 030—1 050 m,相对高差最大为10 m,总体地势北高南低。施工区热储层主要为第四系下部及新近系中上新统含水岩层。根据临深3 钻孔及临LR1 地热钻孔测温结果,1 200~2 800 m 第四系下部、新近系上新统细砂岩、粉细砂岩含水层,得出该热储层单井涌水量在500 ~2 500 m3/d,出水温度可达57.56~78.65℃。该层在河套盆地分布稳定,累计厚度可达400 m 以上,地层渗透率在50~1 200 md,构成工作区主要的热储层。
2 钻井实际程序
2.1 井深结构
“一开”孔径444.5 mm,深度为0.00~500.00 m,套管φ339.7 mm×9.65 mm,深度为0.00 ~500.00 m;“二开”孔径311.1 mm,深度为500.00~2 300.26 m,下入深度为452.00~2 300.26 m,详见表1 和图1。

表1 井身结构与管材结构Table 1 Well structure and pipe structure

图1 井身结构示意Fig.1 Well structure
2.2 施工设备
本井设计2 300.00 m,根据施工需求采用施工设备主要为TSJ-3000 型钻机、JJ31-150 型A 型钻塔、QF-500 型泥浆泵、电动机(泥浆泵) 200 kW×2、电动机(钻机) 90 kW×2、2NT 型泥浆测试仪、牙轮钻头(φ444.5 mm、φ311 mm)、钻铤(φ241 mm、φ203 mm、φ178 mm、φ159 mm)、钻杆(φ114 mm、φ89 mm) 等。
2.3 施工过程
2.3.1 “一开”钻进过程
6 月27 日开钻,采用钻具组合为φ444.5 mm三牙轮钻头+φ241 mm、φ203 mm、φ178 mm、φ159 mm 钻铤+φ114 mm 钻杆+108 mm×108 mm四方立轴。
7 月1 日钻进至井深500.00 m,7 月2 日进行0~500.00 m 地球物理测井;……
