随着大气污染问题的日益严峻,治理雾霾被提上城市环境改善的议事日程,而清洁能源的使用被大力提倡。地热资源作为一种清洁节能的资源,日益受到人们的重视与欢迎,目前在中国的各个省市,都不同程度地开展地热开发,计划进行地热供暖,甚至开发地热发电。
在地热开发过程中,钻井工作始终是其中最重要的技术工程,成井的优良与成本,直接关系到地热资源开发利用的短期收益与长远效益,而地热钻井中钻进事故涉及到成本以及施工质量,因此,需要减少事故发生率,甚至避免钻进事故。这就需要我们对地热钻井中钻进事故的成因,以及预防措施有所了解。
(1)孔斜的原因以及预防
由于缺乏前期的地热勘察评价,粗放开采,很多钻井人员对所钻地层不太清楚,心中无数,只追求钻井速度而忽视了质量。特别是在安装钻机过程中,天车、转盘、孔口三点未对准成一直线,甚至井架不平导致转盘倾斜。没有严格按钻井技术参数操作,钻具配套不合理,或者钻铤、扶正器严重磨损了,还凑合使用。另外,使用的钻压表不准、未使用记录仪等等,这一系列的问题都是造成孔斜的主要原因。
预防在钻井中产生孔斜,在钻进前就要严格把控钻机的安装质量验收。钻进技术参数要合理掌握,如:钻具的下部结构要用满眼钻具钻进、泵压的稳定、转盘的转速、均匀的加减压,正确用好机台各种仪表,遇到问题马上分析,以利于施工正常进行。
(2)井喷的预防及处理
当钻进到高压汽、水层时因压力过大,加之泥浆的侵入,引起泥浆密度急速降低,就会造成井喷。
一旦发生蒸汽喷出,井口的防喷装置应当立刻关闭。如果安装防喷装置的套管没有固好,蒸汽就会流到套管外边和钻机周围,因此安装防喷器的套管必须牢固。当防喷装置关闭时,应尽快向孔内泵入冷水压井,冷却喷发蒸汽的岩层,制止蒸汽喷出。
若防喷装置关闭延误,压头变形,再想关闭将会很难,可能发生不良后果,只能等待孔内坍塌来减弱喷出。因此钻进时一定要将泥浆性能处理好,并运用好其他辅助装置,根据不同井喷情况采取不同的措施。
(3)钻头的正确使用
正确选择三牙轮钻头,防止牙轮掉落井内。地热井不同于其他普通水井,一方面孔深,而且随着孔深的增加温度也在上升,所以一定要选用质量好的三牙轮钻头,千万不能图便宜。
在钻进过程中司钻人员要及时分析孔内情况,发现有跳钻、憋钻现象,相同的地层进尺明显变慢,停钻后转盘有倒转现象,钻压表摆动异常,这些都视为钻头出现问题,应及时提钻检查,严禁打懒钻而导致牙轮钻头损坏掉落井内,严格按厂家说明书进行选择和操作。
随着地热开发的市场发展以及国家的重视,中国的地热钻井技术日趋成熟,在全面科学的地热勘察评价基础上,以及在此基础上形成的合理的地热成井方案指导下,系统化的管理和零事故的施工工程理念中,中国的地热钻井行业必将朝更深更广的方向发展。
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