地热打井钻探规程.docx

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1、目 次前 言III1 范围12 标准性引用文件13 术语和定义14 根本规定34.1 热储类型34.2 地热井类型34.3 地热井深度34.4 地热井口径系列44.5 钻进方法分类与选择44.6 根本要求45 钻探设备及器具选择45.1 钻探设备的选择45.2 钻具、井管及仪器仪表的选择66 钻探设备的安装、拆卸及搬迁76.1 机场地基修建76.2 钻井液循环净化系统的设置76.3 基台的安装86.4 钻塔的安装与拆卸86.5 机械设备的安装86.6 附属设施的安装96.7 设备的拆卸与搬迁107 钻探工艺107.1 钻井构造107.2 钻进方法107.3 钻进工艺117.4 提、下钻操作12

2、8 钻井液138.1 钻井液类型138.2 钻井液的选择148.3 钻井液的配制与治理149 成井工艺159.1 成井构造要求159.2 物探测井159.3 下管159.4 止水固井179.5 洗井1710 抽水试验1810.1 抽水设备的选择与安装1810.2 抽水试验1811 钻探工程质量1811.1 工程质量指标与要求1811.2 工程质量保证措施2011.3 钻探施工技术档案21III12 井内事故预防与处理2212.1 井内事故类型2212.2 井内事故预防与处理的根本要求2212.3 井内事故预防和处理2313 钻探设备的使用与维护保养2513.1 钻探设备使用与维护保养的根本要求

3、2513.2 钻机的使用与维护保养2613.3 泥浆泵的使用与维护保养2613.4 柴油机的使用与维护保养2713.5 电动机和发电机的使用与维护保养2713.6 空压机的使用与维护保养2814 安全与安康治理2914.1 根本规定2914.2 安全治理2914.3 安康治理3015 环境保护3015.1 根本规定3015.2 施工期间环保要求3115.3 终孔搬迁环保要求31附录 A (资料性附录) 地热钻探工程技术设计编写提纲32附录 B (资料性附录) 地热钻探工程技术报告编写提纲33附录 C资料性附录常用钻杆根本参数及尺寸34附录 D资料性附录常用钻铤型号及主要参数35附录 E资料性附

4、录三牙轮钻头型号选择36附录 F 资料性附录地热井常用井管选择37附录 G资料性附录塔基承载力计算38附录 H资料性附录塔基混凝土根底尺寸计算39附录 I资料性附录浮力下管法有关计算40附录 J资料性附录卡点深度测算公式41参考文献43前 言本规程包括了地热钻探工程施工设备及器具的选择、安装、拆卸、搬迁和钻探工艺、钻井液、 成井工艺、抽水试验、钻探工程质量以及井内事故预防与处理、设备的使用与维护保养、安全与健 康治理、环境保护等方面的内容，是地热钻探工程施工、治理和检查验收等各项工作的依据和准则。本规程遵循GB/T 1.1-2023的起草规章，首次以技术标准形式公布。本规程由山东省地质矿产勘查

5、开发局提出。本规程由山东省国土资源厅归口。本规程起草单位：山东省地质矿产勘查开发局、山东省地矿工程勘察院、山东省鲁北地质工程 勘察院、青岛地矿岩土工程 (青岛地质工程勘察院)、山东省鲁南地质工程勘察院、山东省烟台地质工程勘察院、山东省地矿测绘院。本规程主要起草人：张 敏、孙丙伦、赵光贞、滕德宾、赵长亮、任志康、赵 辉、王德敬、赵 成、蒋 杰、刘玉仙、田庆华、毛连义、赵玉祥、李勇、侯文、周世海、刘长春、陈占成、安 辉地热钻探规程1 范围本规程规定了地热钻探工程施工过程中各工序的技术要求及相关治理规定。本规程适用于水热型地热资源勘查、开发所进展的钻探工程施工，尚不包括干热岩型、岩浆型地热资源和通过

6、热泵技术开采利用的浅层地热能的勘查、开发所进展的钻探工程施 工。2 标准性引用文件以下文件对于本规程的应用是必不行少的。但凡注日期的引用文件，仅所注日期的版本 适用于本规程。但凡不注日期的引用文件，其最版本包括全部的修改单适用于本规程。GB/T 1.1 标准化导则 第 1 局部：标准的构造和编写GB 6067 起重机械安全规程GB 7144 气瓶颜色标识GB/T 8538 饮用自然矿泉水检验方法GB/T 9151 钻探工程名词术语GB/T 9808 钻探用无缝钢管GB 9809 水文水井钻探用套管、岩心管、取粉管螺纹GB 9810 水文水井钻探用钻杆GB 9812 水文水井钻探用钻铤GB 50

7、027 供水水文地质勘察标准GB/T11615地热资源地质勘查标准GB/T16950金刚石岩心钻探钻具设备GB/T 16951 金刚石绳索取心钻探钻具设备AQ 2023 地质勘探安全规程DZ/T0055水文水井钻探用硬质合金钻头DZ/T0056水文水井钻探用三牙轮钻头DZ/T0088地质钻探用钻塔系列DZ/T0148水文地质钻探规程DZ/T0227地质岩心钻探规程SY/T5025钻井和修井井架、底座标准SY/T5964钻井井控装置组合配套安装调试与维护DB37/T 1811 地质钻探安全标准3 术语和定义以下术语和定义适用于本规程。3.1地热钻探 geothermal drilling以勘探或

8、开发地热资源为目的的钻探工作。103.2地热资源 geothermal resources能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。目前可利用的地热资源主要包括：自然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。3.3地热储 geothermal reservoir简称热储heat reservoir，埋藏于地下、具有有效空隙和渗透性的地层、岩体或构造带，其中存储的地热流体可供开发利用。3.3.1层状热储 stratified reservoir以传导热为主、分布面积大并具有有效空隙和渗透性的地层构成的热储。泛指

9、沉积盆地型热储。3.3.2带状热储 zoned reservoir以对流传热为主、平面上呈条带状延长、具有有效空隙和渗透性的断裂带构成的热储。3.4盖层 cap rock掩盖在热储之上的不透水或弱透水岩层的总称。在层状热储中，通常将掩盖在主要热储或开发利用热储之上的地层通称之为主要热储的盖层。3.5地热井 geothermal well利用钻掘工艺在地下形成的用于开采地热资源的圆形通道。3.6取心钻进 core drilling以实行圆柱状岩心为目的的钻进方法与过程。3.7全面钻进 non-core drilling将孔底岩石全面裂开的钻进方法。3.8潜孔锤钻进 down-hole hamme

10、r drilling高能气、液介质通过孔井底冲击器产生的冲击功与钻具回转相结合的钻进。3.9气举反循环钻进 air-lift reverse circulation drilling压缩空气在肯定深度的钻杆内孔与冲洗液混合，利用钻探内外液体密度差进展反循环的钻进技术。3.10钻井液 drilling fluid钻井过程中用于冷却与润滑钻具、排离与携带岩屑、维护井壁稳定的冲洗介质，如泥浆、水、泡沫等。3.11泵室段 pump chamber segment安装抽水泵等开采设备的井段。3.12井管 well casing安装在地层中，用于实行地下水的取水管道。3.13井壁管 wall casing

11、保护非含水层井壁和隔离含有害物质的地下水而下入井中的管材。3.14过滤管 screen pipe与井壁管相连接，与含水层相对应，具有滤水挡砂作用的装置。3.15沉砂管 sand sediment pipe连接在井管最下端，起沉砂作用的管子。3.16浮力下管法 pipe sinking by floating将具有足够强度的浮力塞或浮力板置于井壁管内适当位置过滤管以上，封闭局部井壁管，利用液体浮力减轻管柱重量，从而实现一次提吊下管的下管方法。4 根本规定4.1 热储类型依据地热井热储构造、形态特征分为层状热储和带状热储。就山东省地热田地层特点具体可分为孔隙型、裂隙型和裂隙岩溶型热储。4.2 地热

12、井类型地热井类型分为地热勘探井孔、地热开采井、地热回灌井、地热探采结合井等四种类型。4.3 地热井深度地热井按深度划分为浅井、中深井、深井和特深井见表1。表1 地热井深度分级地热井类别深度范围浅井500中深井5001500深井15003000特深井3000单位：m4.4 地热井口径系列4.4.1 地热井常规口径系列见表 2表2 地热井常规口径系列单位：mm序号口径/对应最大管径序号口径/对应最大管径1152/1146279/2192190/1407311/2453200/1688346/2734216/1789406/2985245/19410445/3404.4.2 地热取心钻探口径系列参照

13、DZ/T0227 和 DZ/T0148 执行。4.5 钻进方法分类与选择4.5.1 依据钻进的目的和要求不同，将钻进方法分为两大类，即取心钻进和全面钻进。取心钻进主要有硬质合金、金刚石及金刚石复合片、聚晶金刚石等钻进方法；全面钻进主要有牙轮、合金、金刚石复合片以及潜孔锤钻进、气举反循环等钻进方法。4.5.2 地热井钻探应依据地热井类型、地热田掌握状况、钻遇地层特性和钻井构造确定钻进方法。在已有取心钻孔掌握的地热田，可实行全面钻进方法；在尚无取心钻孔掌握的地热田，可实行取心钻进方法适当取心。4.5.3 取心钻进适用于地热勘探井和地热探采结合井。依照DZ/T 0227 规定，依据不同岩石钻进特性可

14、承受硬质合金、金刚石及金刚石复合片、聚晶金刚石等钻进方法，坚硬致密打滑地层宜承受冲击回转钻进。4.5.4 全面钻进适用于地热开采井、地热回灌井以及地热探采结合井。依照DZ/T 0148 规定，依据不同岩石钻进特性可承受牙轮、合金、金刚石复合片等钻进方法，依据具体条件还可以选择承受潜孔锤、气举反循环等钻进方法。4.6 根本要求4.6.1 地热钻探工程施工前应编制地热钻探工程技术设计参见附录A，并通过审查后执行。4.6.2 编制地热钻探工程技术设计，应依据工程地质设计、地热钻探工程技术要求和 有关规程、标准、标准以及合同协议规定进展，做到设计合理、工艺先进、要求明确、便于执行。4.6.3 地热钻探

15、工程施工完毕后，应编制地热钻探工程技术报告参见附录。5 钻探设备及器具选择5.1 钻探设备的选择5.1.1 钻机的选择地热钻探钻机应依据地热井类型、地热井构造、岩层特性、钻井工艺方法及施工条件等选择和配套使用。可依据地热井类型等选择地质岩心钻机、水文水井钻机或石油钻机等。地热钻探钻机常用类型及其特点和使用条件见表3。表3 各类钻机特点和适用条件钻机分类地质岩心钻机水文水井钻机石油钻机主要特点适用条件配备动力小、扭矩小、转速较高小口径、取心钻进配备动力较大、扭矩较大、转速较低 大口径、浅井及中深井取心和全面钻进配备动力大、扭矩大、转速较低大口径、深井及特深井全面钻进5.1.2 钻塔的选择应依据钻

16、机类型、地热井的深度、井径等选择配套钻塔，满足提下钻具或井管的承载能 力，并具备安放设备、钻具、工作台等足够的高度和空间。所选钻塔应符合DZ/T 0088或SY/T 5025“K”形塔的规定。目前，常用的钻塔类型有“”形塔、“K”形塔、“门”形塔、四脚塔和桅杆等。5.1.3 泥浆泵的选择应依据钻机类型、钻井工艺方法和钻井构造选择配套泥浆泵，满足地热井深度、井径、钻进方法对泵量、泵压的要求。常用的泥浆泵为往复式泥浆泵、立式泥浆泵和砂石泵等。5.1.4 空压机的选择进展空气潜孔锤钻进、气举反循环钻进或承受空压机洗井时，应选择配备相应的空压机。进展空气潜孔锤钻进和气举反循环钻进，应依据工作所需的风量

17、、风压以及井深、水位等工 况选择；承受空压机洗井时，应依据抽水管直径、水位、估量降深等选择。常用的空压机有螺杆式空压机和活塞式空压机两种类型。5.1.5 井控装置选择在高温、高压热储和含油气地区施工，应依据热储和油气层的压力等, 宜依据SY/T 5964 选择配备井控装置。井控装置主要包括：井口装置、井控管汇、其它井控装置和井控作业专用设备。其中， 防喷器公称通径与套管公称直径的组合应符合表4的规定。其它装置和设备的选择配备均宜 遵照SY/T 5964执行。表 4 防喷器公称通径与套管公称直径的组合表井控装置井控装置最大工作压力MPa公称通径mmin14213570105套管外径mmin180

18、71/ 114.341/ 177.871622309193.775/ 219.183/ 842801121983/ 244.595/ 48346135/ 8298.4113/ 339.7133/ 4821983/ 4244.595/ 8273.1103/ 4298.4113/ 4426163/ 4476183/ 4528203/ 4404.416-473.1185/ 8508.020-540201/ 4580.0227/ 8-5.1.6 附属设备地热钻探工程施工应配备相关附属设备，如泥浆搅拌设备、泥浆净化设备、电气焊设备等。5.2 钻具、井管及仪器仪表的选择5.2.1 钻具的选择钻杆应依据钻进

19、方法以及所选钻机和钻进深度、口径等具体选择。a） 取心钻进所用钻杆、钻具应符合 GB/T 16950、GB/T 16951、GB 9810、GB 9808、GB 9809 的规定；b） 全面钻进常用钻杆应符合GB 9810 的规定；c） 反循环钻进，应配备SHB114、SHB127、SHB140 等双壁钻杆； d 常用钻杆根本参数及尺寸见附录C。钻铤应依据地层岩石特性、钻进方法以及钻进技术参数选择使用。钻铤应符合GB 9812 的规定，常用钻铤型号及参数见附录D。钻头钻头应依据地层特性、岩石硬度、研磨性、钻进方法等选择。a） 进展取心钻进，依据不同岩石特性可选择合金钻头、金刚石复合片钻头PDC

20、和金刚石钻头等。具体可参照DZ/T 0227、DZ/T 0148 和 DZ/T 0055 选择；b） 进展全面钻进，通常依据地层特性和所承受的钻进方法等合理选择：第四系、近系、古近系等沉积岩可选用铣齿牙轮钻头、金刚石复合片 PDC钻头；石炭-二叠系、奥陶系、寒武系等沉积岩以及火成岩、变质岩可选用镶齿牙轮钻头或潜孔锤。三牙轮钻头型 号可参照DZ/T 0056 选择。常用三牙轮钻头型号见附录E。潜孔锤进展潜孔锤钻进时，应依据钻井深度及井径、岩石特性和所承受的工艺方法等合理选择相应的潜孔锤。a） 取心钻进，宜选用液动潜孔锤或贯穿式气动潜孔锤；b） 全面钻进，宜选用气动潜孔锤包括贯穿式和非贯穿式。5.

21、2.2 地热井管材井壁管井壁管类型、型号主要依据地热井的深度选择。a 浅井，可承受一般管材，机械性能符合钢级Q235 及以上，管材壁厚不宜小于8mm； b 中深井以深地热井，宜承受石油API 标准管材，其机械性能符合钢级 J-55 及以上，管材壁厚应大于 6mm。地热井常用井壁管可参照GB/T 9808-2023 选择见附录F。过滤管过滤管的类型依据地热井热储类型确定。a） 孔隙型地热井热储应承受圆孔形全焊式梯形缠丝过滤管，其花管孔隙率16%，缠丝间隙应依据含水层的颗粒状况确定，缠丝间隙0.5 mm0.9mm；b） 裂隙岩溶型、裂隙型地热井热储段一般为裸眼。假设热储不稳定，可承受圆孔形、条形过

22、滤管，应慎用桥式过滤管。5.2.3 仪器仪表地热钻探设备应配有孔底压力指示表、泵压表和泥浆测试仪、测温仪，推举配备转速表、液压表、扭矩表、钻压仪、测斜仪、流量计等。使用空压机应配备风压表、风量表；电力驱动应配有电压表、电流表和功率表。6 钻探设备的安装、拆卸及搬迁6.1 机场地基修建6.1.1 机场地基应平坦、稳固、适用。钻塔底盘下填方局部不得超过底盘面积的1/4，并应对填方局部进展加固处理。6.1.2 在坡度较大的场地修建地基，应削坡为平，岩土稳固时，放坡坡度应小于80；岩土松散不稳定时，坡度应小于 45，并去除坡上活石。6.1.3 钻塔底盘对地基的要求a) 钻塔底盘处自然地基允许承载的安全

23、压力应大于施工过程中实际承受的压力,塔基承载力计算见附录G；b） 浅井施工，地基允许承载安全压力相差较小时，可承受浅槽地基局部卧枕加固，木卧枕规格不宜小于 300mm300mm1500mm，数量不宜少于 6 根；c） 深井施工，地基允许承载安全压力相差较大时，宜承受混凝土根底，混凝土强度等级不宜小于C20，根底顶面标高应全都。塔基混凝土根底尺寸计算见附录H。6.1.4 应避开可能发生洪水、泥石流、滑坡等自然灾难的地带。在山谷、河沟、地势低洼地带雨季施工应修建防洪坝，在林区、草原施工应遵守防火等相关规定。6.1.5 机场地基应满足井口边缘距地下电缆线水平距离大于5m，距地下通讯电缆、构筑物、管道

24、等水平距离大于 2m 的要求。易燃、易爆等特别管线应按相关规定执行。6.1.6 机场内应留有人行便道，各种管材、材料的存放及施工配套设施的设置应符合施工和安全要求。6.2 钻井液循环净化系统的设置6.2.1 钻井液循环净化系统主要包括泥浆池、沉淀池、循环槽以及振动筛、旋流除砂器等， 应依据井深、井径、岩层性质、钻进方法和机场条件等设置。6.2.2 泥浆池和沉淀池应按“三大一小”设置，其中沉淀池为“一大一小”。大池规格以6m6m2m 为宜，小池规格以2m2m1.5m 为宜。假设池壁土层不稳定，应用砖砌成，并用水泥抹平。循环槽长度不宜小于15m, 断面宜为 0.4m0.4m，坡度为1/1001/8

25、0，槽边缘应高出地面 100mm。6.2.3 承受钻井液进展深井钻进，当靠循环系统自然净化而钻井液性能达不到要求时，宜承受振动筛和旋流除砂器等泥浆固控设备净化钻井液。6.3 基台的安装6.3.1 除整体车装、履带式钻机外，钻井设备应固定在连成一体的基台上。基台由型钢地梁组成，通常分为上下两层，用螺栓固定，主要着力点下应垫好木板或枕木。6.3.2 基台的平面尺寸应比钻塔底盘大 200mm500mm，联接螺栓直径不得小于 16mm，并加防松垫片。联接后的整体基台应稳固、方正、水平。6.3.3 在高温、高压热储和含油气层地区施工需安装井控装置的，基台的高度应满足安装井控装置要求。6.4 钻塔的安装与

26、拆卸6.4.1 安装、拆卸钻塔应在机长或安装队长统一指挥下进展，严格遵守高空作业安全守则， 塔上塔下不得同时作业。6.4.2 安装、拆卸钻塔前，应严格检查钻塔构件、工具、钢丝绳和挑杆或起落架的牢靠性。6.4.3 安装、拆卸钻塔时，钻塔外边缘与输电线路边缘之间的安全距离应符合最小安全距离的规定见表 5。表 5 钻塔与输电线路边缘之间的最小安全距离电压kV最小安全距ml11035ll015422035055046810156.4.4 夜间或 5 级以上大风及雷雨、雾、雪等天气，不得进展钻塔安装和拆卸作业。6.4.5 安装、拆卸四脚塔应遵守以下规定a） 安装时，应自下而上进展，各连接件应安装齐全、结

27、实。安装完毕后应进展检查、调整，保证钻塔稳固、周正；b） 拆卸时，应自上而下进展，不得先拆下部构件或同时拆卸上下部构件。6.4.6 安装、拆卸“A”形、“K”形、“门”形塔及桅杆应遵守以下规定a 应将钻塔及桅杆在地面或固定装置上组装、连接好，整体起、放；b） 使用绞车或人力起、放钻塔时，应提前埋牢起落架地锚，在塔顶拴好绷绳，检查确定塔脚销轴敏捷牢靠；c） 承受液压起、放钻塔或桅杆时，起、放前应检查液压系统是否稳定，起、放后将液压系统锁定；d） 起塔开头，应首先将塔缓慢起升至离开支架100mm200mm 时停住，进展全面检查， 检查起塔钢丝绳是否锁牢，刹车、支架等是否结实、牢靠，一切完好方可将塔

28、缓慢拉起；e） 起、放过程中，操作应缓慢、稳妥，不得快起、急刹，应随时留意观看起塔地锚有无松动，并有专人掌握绷绳；f） 作业人员应离开钻塔起落范围。6.5 机械设备的安装6.5.1 钻机、泥浆泵、发电机组等各种机械设备安装应稳固、周正、水平。6.5.2 钻机安装时，钻塔天车轴中心线或天车轮前缘切点、回转器中心与钻孔中心应成一条直线，直线度范围15mm。车装钻机支腿应垫实，并调整支腿使汽车底盘呈水平状态。6.5.3 泥浆泵应安装在便于操作人员观看泵压表的适当位置。6.5.4 各种机械设备的防护设施、安全装置应齐全完好，外露的转动部位应设置牢靠的防护罩或防护栏杆。6.5.5 电器设备应安装在枯燥、

29、清洁、通风良好的地方。发电机组、电动机、配电箱、电器开关等应安装防水、防雨等设施。配电箱或开关箱应安装漏电保护装置。6.5.6 各类机电设备、设施外壳应实行保护接地或接零，接地电阻应小于4。6.6 附属设施的安装6.6.1 钻塔绷绳的安装a） 钻塔绷绳应承受直径 16mm 以上钢丝绳；b） 18m 以下的钻塔应设 4 根绷绳；18m 以上的钻塔应分两层设 8 根绷绳；c） 绷绳安装应结实、对称。绷绳与水平面夹角以及绷绳投影与钻塔底盘中心线夹角均以 45为宜。当受条件制约确实无法实现时，不得超出3060范围；d） 地锚宜承受埋设式，材料以工字钢、槽钢或钢管为宜，其断面和长度分别不应小于400cm

30、2 和 1.5m，埋设深度不应小于 1.2m；锚绳应承受直径 18mm 以上钢丝绳，锈蚀或磨损不超过标准要求；e） 各绷绳应通过紧绳器反正螺旋与锚绳连接，并调整使之张力均匀，张紧适宜。6.6.2 避雷针的安装a） 避雷针安装应高出塔顶 1.5m 以上，与钻塔之间应使用高压瓷瓶间隔；b） 引下线宜承受截面积不小于 25mm2 的铜质绞线或 35mm2 的钢质绞线，与钻塔绷绳间距应大于 1m；c） 接地极与电器接地体、孔口管、绷绳地锚和人行便道距离应大于 3m。不得将接地极放在泥浆池内；d） 避雷针、引下线和接地极之间连接应严密结实，接地电阻应小于15。6.6.3 活开工作台的安装a） 承受四脚塔

31、的机台应安装活开工作台；b） 活开工作台底盘、立柱、栏杆应成整体，并应安装牢靠的制动、防坠、防窜、手动定位、安全挂钩、行程限制等安全装置；c） 活开工作台应安装 2 根导滑钢丝绳和 1 根提引或平衡钢丝绳。导滑钢丝绳上下两端均应安装行程限定装置；d） 活开工作台应安装 1 对防坠器。防坠器应承受直径不小于 12mm 的滚珠或柱高不小于 9mm 的滚柱，数量不应少于 8 颗；e） 活开工作台围栏高度宜为 1.2m，底盘四周护板高度不应低于 0.2m；f） 电动式活开工作台应承受自控方式，自控装置应承受安全电压，电缆要与活开工作台保持良好绝缘；g） 手动式活开工作台的手拉绳以棕绳为宜，直径不小于

32、30mm，长度应与钻塔高度相匹配；h） 手动式活开工作台的平衡重锤应安装在钻塔外，与地面之间距离应大于 2.5m。重锤下落范围应设围栏。重锤应制成结实的容器，不应散挂它物。6.6.4 基台地板、塔梯及塔上工作台的安装a） 基台地板铺设应平坦、严密、稳固，宜承受厚度大于 40mm 的木地板或厚度大于 3mm 的防滑钢板；b） 塔梯应结实、牢靠，梯阶间距应小于0.4m，坡度小于 75。当坡度大于 75时， 应设置封闭式防护栏；c） 塔上固定工作台，应安装牢靠防护栏杆。防护栏杆高度应大于 1.2m，木质踏板厚度应大于 50mm，防滑钢板厚度应大于 3mm，承受螺栓或焊接方式固定结实。6.6.5 井控

33、装置的安装在高温、高压热储和含油气地区施工，应依据SY/T 5964 的规定安装井控装置。6.7 设备的拆卸与搬迁6.7.1 设备拆卸时不准许猛打硬敲。拆下零部件应做好保存、防护工作，防止零部件丧失和气孔、油孔或油路被污物堵塞。6.7.2 设备装卸过程中，应指定专人指挥，并实行相应的安全措施，以防设备翻倒毁物伤人。6.7.3 设备运输过程中，所运设备、物资应放稳捆牢，不准许人货混装。6.7.4 车装钻机迁移时，必需放倒并固牢塔架。6.7.5 不得在高压电线下和坡度超过 15坡上或凹凸不平及松软地面整体迁移钻机。6.7.6 使用起重机械起吊设备时，应遵守GB 6067。7 钻探工艺7.1 钻井构

34、造7.1.1 设计钻井构造时，应依据地热井类型、地热储类型、地层特点、水文地质条件、水量、钻井深度、终孔直径、开采设备、钻井工艺方法等因素综合确定。7.1.2 地热井钻井构造，宜按二至四级口径设计，各级与其相应深度构成相应井段。第一级为表层管段、其次级为泵室段、第三级为井壁管段、第四级为热储开采段。7.1.3 地热勘探井孔口径应满足取样、测井及完井试验的要求，假设不作抽水试验，可按三级口径设计不需设计泵室段，终孔口径不宜小于91mm。7.1.4 地热探采结合井口径还应满足设计产量和安装开采设备要求，泵室段井径应大于开采设备最大外径，通常不宜小于225mm，终孔口径不宜小于 150mm。7.2

35、钻进方法7.2.1 取心钻进应依据地层特性参照DZ/T 0227 选择相应的钻进方法。7.2.2 全面钻进应依据不同热储类型地层特性参照DZ/T 0148 选择相应的钻进方法。孔隙型地热井宜承受牙轮、金刚石复合片等钻进方法。裂隙型、裂隙岩溶型地热井宜承受牙轮、潜孔锤、金刚石复合片等钻进方法和气举反循环钻进技术。7.3 钻进工艺7.3.1 地热钻探取心钻进工艺应参照DZ/T 0227 的规定执行。7.3.2 全面钻进工艺应依据不同热储类型地层特性承受相应的钻进工艺。孔隙型地热井钻进工艺7.3.2.1.1 第四系宜承受牙轮钻头、刮刀钻头、金刚石复合片钻头泥浆钻进，穿过砂层、钻遇稳定黏土层下入表管或

36、泵室段井管，并进展止水或水泥固井。7.3.2.1.2 近系、古近系含热储段宜承受牙轮钻头或金刚石复合片钻头泥浆钻进。7.3.2.1.3 钻进技术参数a） 承受牙轮、金刚石复合片钻进技术参数见表6；b） 使用牙轮钻头、金刚石复合片钻头，开头应承受低钻压钻压：10kN20kN、低转速转速：45r/min 60r/min钻进 1h 以后，方可承受正常的技术参数。表 6 常用钻进方法技术参数钻进方法钻压kN/mm转速r/min泵量L/min牙轮钻头0.351.00451001000金刚石复合片PDC 钻头注:mm 为钻头直径单位0.100.50803001000裂隙型地热井钻进工艺7.3.2.1.4

37、第四系等，宜承受牙轮、合金、金刚石复合片钻进，泥浆作钻井液，钻遇完整基岩下入表层管或泵室段井管，并进展止水或水泥固井。7.3.2.1.5 基岩地层含热储段，浅孔段宜承受潜孔锤钻进；深孔段可承受牙轮钻进， 泥浆、泡沫作为钻井液，条件允许时可承受气举反循环钻进工艺。7.3.2.1.6 潜孔锤钻进技术参数a） 钻压：0.06kN/mm0.08kN/mm(mm 为钻头直径单位)；b） 风压、风量：依据施工钻井深度、空气上返速度最优值为16m/s以及潜孔锤类型确定；c） 转速依据下式确定：式中：n= bf6.1n -钻头转速的数值，单位为转每分钟r/min；b -最优转角的数值，单位为度，一般b = 1

38、1 ；f -潜孔锤冲击频率的数值，单位为赫兹Hz。7.3.2.1.7 气举反循环钻进技术参数a 钻压、转速按 7.3.2.1.3 规定选取； b 漂浮比浸水比：m0.50；c 空压机压力依据下式确定：式中：P =0.01 rgH +DP. 2P 空压机工作压力的数值，单位为兆帕MPa；r 钻井液密度的数值，单位为克每立方厘米g/cm3；g 重力加速度的数值，单位为米每二次方秒m/s2，一般状况下g =9.8m/s2；H 气水混合器没入钻井液面以下深度的数值，单位为米m；DP 空气管道压力损失的数值，单位为兆帕MPa，p0.10MPa0.15MPa； d 风量依据下式确定：式中：Q =(120

39、144)d 2V3Q -空压机送风量的数值，单位为立方米每分钟m3/min；d -岩屑上返通道直径的数值，单位为米m；V -钻杆内流体上返速度的数值，单位为米每秒m/s，一般V 3m/s4m/s； e 尾管长度可按下式确定：式中：L =(5 10)H4wL -尾管长度的数值，单位为米m。w裂隙岩溶型地热井钻进工艺7.3.2.1.8 第四系、近系、古近系等沉积岩，宜承受铣齿牙轮、金刚石复合片、刮刀钻头泥浆钻进，钻遇完整基岩下入表层管或泵室管，并进展止水或水泥固井。7.3.2.1.9 石炭-二叠系等沉积岩，宜承受镶齿牙轮钻头等进展低固相泥浆钻进，钻遇稳定热储顶板下入井壁管技术套管固井止水。7.3.

40、2.1.10 热储开采段可按 7.3.2.2.2、7.3.2.2.3 和 7.3.2.2.4 的规定执行。7.4 提、下钻操作7.4.1 根本要求升降机绞车的提升、制动、离合、水刹车装置和游动滑车、吊卡提引器等应敏捷牢靠。操作升降机绞车应平稳，升降过程中不应用手触摸钢丝绳和用脚踩踏离合器。吊卡提引器，应有安全装置；提落钻具钻杆时，提引器切口应朝下。钻具处于悬吊或倾斜状态时，不应向悬吊钻具内探摸或探视。插垫叉应由一人操作，应等转盘停稳后进展，不得抢插抢抽。发生跑钻时，不得抢插垫叉或抓抱钻杆。钻机、泥浆泵等修理时，应将钻具提离井底或提至井壁管井管内，假设存在孔内担忧全因素时钻具应提出井外。7.4.

41、2 不稳定地层提下钻操作提钻时操作要求a） 应准时向井内注入钻井液，以保持井内压力平衡，防止井壁失稳；b） 井口液面不下降或外溢，应马上停顿提钻，并查明缘由，实行相应技术措施； c 钻具遇阻，不得强力提钻，应依据井内状况实行相应的技术措施，同时要具体记录阻卡点孔深；d 发生糊钻，易产生抽吸压力，抽坍孔壁，应慢速提钻，以维护井壁稳定。下钻时操作要求a） 要稳、慢，以防感动压力破坏井壁的稳定；b） 当钻具下至井底 15m30m 时应开头循环钻井液，进展清孔，直至井底； c 下钻遇阻时，不得猛墩，应查明状况，实行扫孔等技术措施。8 钻井液8.1 钻井液类型8.1.1 钻井液常用类型a） 钻遇黏土类地

42、层自然造浆；b） 细分散泥浆、粗分散泥浆、非分散低固相泥浆； c 无黏土钻井液、清水、泡沫等。8.1.2 钻井液常用处理剂类型，可按表 7 选择。表 7 钻井液常用处理剂类型处理剂类型处理剂名称碳酸钠Na CO 、氢氧化钠NaOH主要用途分散、调整 PH 值23分散剂六偏磷酸钠 Na P O、三聚磷酸钠 Na P O、焦磷酸钠Na P O 5 6 183 3 10络合作用4 2 7稀释剂滤失掌握剂增黏剂抑制剂絮凝剂泡沫剂堵漏剂丹宁酸钠NaT、铁铬木质素磺酸盐FCLS、铬腐植酸CrHm低分子量聚丙烯酸盐X-A40、磺甲基五倍子丹宁酸钠SMT羧甲基纤维素LV-CMC、MV-CMC水解聚丙烯腈钠盐

43、Na-HPAN 、 水解聚丙烯腈钙盐Ca-HPAN、磺化褐煤磺化酚醛树脂共聚物SCSP水解聚丙烯腈盐Ca-HPAN、腐植酸钠Na-Hm、腐植酸钾KHm、硝基腐植酸钠羧甲基纤维素钠盐 HV-CMC 、复合离子型聚丙烯酸盐PAC141、羟乙基纤维素HEC、磺化聚丙烯酰胺SPAM氧化沥青、磺化沥青、改性沥青、腐植酸钾、硝基腐植酸钾、磺化腐植酸钾、有机腐植酸钾、聚丙烯酸钾、水解聚丙烯腈钾K-PAN、环氧丙基三甲基氯化铵 NW-1、阳离子聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺PAM、水解聚丙烯酰胺PHP烷基磺酸钠A-S、烷基苯磺酸钠ABS惰性材料：棉花籽壳粉、蛭石粉、核桃皮粉、珍宝岩粉、锯降黏、降滤失量降黏、抗盐、抗钙、抗温降滤失量、增黏降滤失量、抗盐、抗钙降滤失量、降黏增黏、PAC141 和 SPAM 兼有抗盐抑制岩屑分散、絮凝选择絮凝发泡堵塞裂隙、孔隙等抗高温材料加重材料末、稻壳碎末、黏土、水泥油田用堵漏剂：SD 系列、N 型尿素甲醛树脂高岭土、海泡土、褐煤、丙烯酸盐、特种树脂、温石棉重晶石粉 BaSO 、石灰石粉 CaCO 、氧化铁粉、钛铁矿43粉、方铅矿粉抗高温增大泥浆密度8.2 钻井液的选择8.2.1 应依据