地热井成井工艺

摘 要：通过对FR-1井地热井整个施工的了解，归结地热井施工期间施工工序以及施工过程。了解该区基本地层，施工中的钻井结构及钻进方法，钻井液的使用情况等，预防井斜的发生，固井、洗井、抽水试验方面也有所了解。

关键词：地热井；设备；成井工艺

1 工程概况

辽宁省阜新市细河区FR-1井位于辽宁省细河区东风路与工业街交界东侧，成井深度1850m，完井层位为新太古界，抽水试验中在降深37.05m时，单位出水量可达80m3/h，平均单位涌水量q为57.05m3/d·m，井口水温44°。

2 施工设备及器具

RT40/2250J型石油钻机，JJ225/43-K1井架，YC-225游动滑车，XSL225水龙头，JC-40B6绞车TC3-225天车F-1300钻井泵，G12V190PZL-3柴油，3台，1FC6404-6LA发电机，VF31A-7/12自动压风机1台套，XJFH-3/35风动绞车2台，固控系统1套Ф127mm钻杆，Ф165mm钻挺，Ф394mm、Ф346mm、Ф311mm、Ф216mm三牙轮钻头及Ф216mm取芯钻头。

3 地层特征

施工中钻遇的地层层序自上而下为：（1）新生界第四系。深度0～9.00m，浅黄色亚粘土，亚沙土，卵砾石，与下伏地层呈角度不整合接触。（2）中生界白垩系下统沙海组。深度9.00～591.70m，深灰色泥岩，间夹浅灰色粉砂岩、细砂岩薄层。与下伏地层呈整合接触。（3）中生界白垩系下统九佛堂组。深度591.70～927.40m，以深灰色泥岩为主，局部夹浅灰色细砂岩，与下伏地层呈角度不整合接触。（4）中生界白垩系下统义县组。深度927.40～1110.00m，以深灰绿色玄武岩、深灰褐色安山岩为主，与下伏地层呈角度不整合接触。（5）新太古界。深度1110.00～1850.00m，主要以花岗片麻岩为主。

4 成井工艺

4.1 钻井

4.1.1 钻井结构及钻进方法

采用φ393.7mmP2三牙轮钻头一开钻进，钻至井深41.33m，并下入表层导管及固井作业。二开使用φ346mmST517GK三牙轮钻头钻进，钻至井深309.09m。三开使用φ241.3mmHJ517GK三牙轮钻头钻进，钻至井深1209.37m。四开使用φ215.9mmHJ517G三牙轮钻头钻进，钻至井深1850.00m完钻，完钻层位：新太古界。

4.1.2 钻井液性能及维护

（1）钻井液性能（表1）

（2）钻井液性能维护及处理（表2）

4.1.3 防斜措施

（1）安装井架时，天车、转盘、井口中心偏差不大于20mm。（2）开钻前必须对所有下井钻具进行检查，检查项目包括钻具弯曲度，接头和钻铤、稳定器、钻头的螺纹及台阶是否完好，外径误差必须符合质量标准。（3）钻具结构必须符合设计要求，否则严禁开钻。（4）打方钻杆时，钻压为5KN，每钻进3～5m停钻，用水平尺校正方钻杆，确保开直井口。（5）下井钻头若大于起出钻头时，先减压（30KN）钻进，当全部稳定器进入新钻井眼后再正常钻进。

4.1.4 钻进参数

（1）全面钻进参数表（表3）

（2）取心井段钻进参数表（表4）

4.2 下套管及固井

0～21m，下入J55φ370mm表层导管。导管下入后进行有效固井，水泥返至地面，固井候凝48小时；下入J55φ273.1mm泵室生产套管下深307.16m和下入J55φ244.5mm生产套管下深580.08m。套管下入后进行有效固井止水，水泥返至240.00m，固井候凝48小时。测声幅完井。

4.3 洗井

洗井是完井后的重要水文地质工作之一。应对含水层进行反复抽洗，直至井内无沉淀物为止。首先是采用注水洗井方法，进行冲孔洗井和泵压反冲，然后下入地热专用潜水泵对水层再次进行抽水洗井。

4.4 抽水试验

洗井结束后要进行抽水试验，目的是为了确定地热井的实际生产水量，评价含水层的富水性，推断和计算地热井的最大涌水量与单位涌水量。通过抽水试验取得的水文地质参数确定地热井的影响半径，并提出开凿地热井的合理井距。本井抽水试验进行三次降深：每个降深段的稳定抽水延续时间均大于24h。通过抽水试验，使水量及水温达到了相关《规范》规定的地热井抽水试验要求。

参考文献

[1]钻井手册[M].石油工业出版社，1990.

[2]辽宁省阜新市FR-1地热井完井报告[Z].