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概述

人總是喜歡集中精力做關鍵的事，用有限的錢花在刀刃上。在溫泉開發(fā)項目中花錢多的就是溫泉打井，因為這是溫泉出水的主要工程。那么，就有人問了，既然地熱鉆井這么重要，我們把錢全花在使用好的鉆井設備，雇傭有經(jīng)驗的鉆井人員上，不就行了，不做勘察行不行？溫泉勘察是走形式嗎？

打溫泉井過程中鉆桿是組成鉆柱的基本部分，它是回轉(zhuǎn)鉆井的主要工具，連接在鉆鋌和方鉆桿之間，其主要作用是傳遞扭矩，輸送鉆井液，連接增長鉆柱，加深井眼，實現(xiàn)正常鉆進。

鉆桿由合金剛的無縫鋼管制成，單根長8～12m。目前我國使用的鉆桿標準有地質(zhì)標準和API標準；石油鉆井大都是按API標準生產(chǎn)的對焊工鉆桿。隨著水井深度的增加，使用API標準的鉆桿成為必然。

鉆桿本體兩端都是做成加厚的，以增強連接部分強度。加厚分為內(nèi)加厚、外加厚和內(nèi)外加厚三種類型。

鉆桿的通稱直徑指的是鉆桿本體外徑，以mm或in表示。鉆桿鋼級是指鉆桿管體的鋼管，它是按zui低屈服強度要求劃分的，API鉆桿鋼級有E75、X95、G105、S135四種。有些生產(chǎn)廠為滿足用戶的特殊要求，也開發(fā)了一些特殊用途的鋼級，如日本新日鐵和住友金屬抗硫、抗低溫等特殊鉆桿鋼級。

鉆桿分為有細扣和無細扣兩種。無細扣鉆桿是指鉆桿本體與鉆桿接頭通過摩擦焊而連接；有細扣鉆桿是指鉆桿本體車有絲扣與車有母絲的接頭連接。

實際工作中常用 的是非API標準或石油鉆井淘汰的舊的API鉆桿。根據(jù)地熱鉆井隊鉆井方法隨著鉆孔深度的增加，使用標準的API鉆桿是水井業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

一、沖擊鉆進法

沖擊鉆又稱頓鉆，分為鉆桿沖擊鉆進和鋼絲繩沖擊鉆進，可以了解一下打地熱井鉆頭的分類。常用的鋼絲繩沖擊鉆進是借助于一定重量的鉆頭，在一定的高度內(nèi)周期性地沖擊井底，使地層破碎而獲得進尺。在每次沖擊之后，鉆頭或抽筒在鋼絲繩帶動下回轉(zhuǎn)一定的角度，從而使鉆孔得到規(guī)則的圓形斷面。用該法鉆井卵石、礫石層、致密的基巖層中多使用十字形鉆頭和圓形鉆頭。頓鉆鉆速慢，效率低，不能適應井深日益增加和復雜地層的鉆探要求，而逐漸被旋轉(zhuǎn)鉆代替。但它有設備簡單、成本低等優(yōu)點，可用于一些淺井等。

二、回轉(zhuǎn)鉆進法

回轉(zhuǎn)鉆進法又分為正循環(huán)鉆進法和反循環(huán)鉆進法。利用鉆頭旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的切削或研磨作用破碎巖石，是當前zui通用的鉆井方法。比頓鉆鉆速快，并易于處理井內(nèi)復雜qing況。按動力傳遞方式，旋轉(zhuǎn)鉆又可分為轉(zhuǎn)盤鉆和井下動力鉆兩種。轉(zhuǎn)盤鉆在鉆臺的井口處裝置轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤中心部分有方孔，鉆柱上端的方鉆桿穿過該方孔，方鉆桿下接鉆柱和鉆頭，動力驅(qū)動轉(zhuǎn)盤時帶動鉆柱和鉆頭一起旋轉(zhuǎn)，破碎巖石。地熱鉆井隊要注意井下動力鉆利用井下動力鉆具帶動鉆頭破碎巖石，鉆進時鉆柱不轉(zhuǎn)運，磨損小，使用壽命長，特別適用于打定向井，井下動力鉆有渦輪鉆、螺桿鉆和電動鉆等。

（一）正循環(huán)鉆進法

正循環(huán)鉆進法是由轉(zhuǎn)盤或動力頭驅(qū)動鉆桿回轉(zhuǎn)，鉆頭切削地層而獲得進尺。沖洗液由泥漿泵送出，經(jīng)過提引水和鉆桿流至孔底冷卻鉆頭后，經(jīng)由鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀間隙返出井口，同時將孔底的巖屑帶出，用這種方法鉆進砂土、黏土、砂等地層時效率較高。在第四紀地層中全面鉆進，多使用魚尾鉆頭、三翼鉆頭和牙輪鉆頭。在基巖層取心鉆進，多使用巖心管取心合金鉆頭和鋼粒鉆頭，全面鉆進多使用牙輪鉆頭。

（二）反循環(huán)鉆進法

反循環(huán)鉆進法適用于在卵石、礫石、砂、土等地層鉆進大直徑鉆孔，具有鉆進效率高、成本低等優(yōu)點。反循環(huán)鉆進法主要有以下幾種。

1.泵吸反循環(huán)

泵吸反循環(huán)是運用泵的抽吸力量，對沖洗液進行反循環(huán)的管理布置方法。泵的進水口與鉆桿上水相連，排水口與供水池相通。即由鉆頭、鉆桿、水、膠管及砂石泵組成了抽吸系統(tǒng)；由砂石泵、出水膠帶、供水池等組成了排渣系統(tǒng)。

砂石泵在啟動前必須進行引水。這是因為在泵吸反循環(huán)進行之前，處于供水池水位以上的鉆桿內(nèi)沒有沖洗液，在管路中安裝有真空泵。它是利用真空泵的吸力在以上的管路內(nèi)產(chǎn)生負壓，使鉆桿內(nèi)水位升高，zui后使沖洗液充滿整個砂石泵的吸水管路。這時再啟動砂石泵，即能造成邊續(xù)的反循環(huán)作用。除了利用真空泵引水外，也可采用灌注泵或副泵向砂石泵的進水管路中引水。

砂石泵的流量根據(jù)井內(nèi)鉆桿內(nèi)徑而定，一般為120～240m3/h，zui大達500m3/h，其有效吸水壓力為0.6～0.7kg/cm3。

由于泵吸反循環(huán)鉆進是利用砂石泵的抽吸作用作為動力，用以克服沖洗液上升時的陰力，保持洗液循環(huán)的，因此鉆進速度不可超過70m。主要適用于大直徑、深度較淺的水井及各種鉆探工程。

2.氣舉反循環(huán)的基本原理是利用壓氣機將壓縮空氣通過雙壁鉆桿送至井下的氣液混合室，使鉆桿內(nèi)的水和氣混合，形成比重小于管外液體的氣水混合液，這樣在鉆桿內(nèi)形成壓力差。在此大壓力差的作用下，鉆桿內(nèi)氣水混合液挾帶巖屑后，以調(diào)速向上流動，被排出鉆孔而注入沉淀池后又以自流的方式流向孔內(nèi)環(huán)狀間隙，完成了氣舉反循環(huán)過程。其效率主要取決于壓縮空氣的壓力和排量，以及輸氣管沉沒在水中的深度和混合室的結(jié)構(gòu)等。此法不能用于10m以內(nèi)的孔段。在孔深50m以內(nèi)效率低于泵吸反循環(huán)和噴射反循環(huán)，但隨著鉆孔的加深，其效率逐漸提高。這種方法常與泵吸反循環(huán)或噴射反循環(huán)配合使用，以便充分發(fā)揮各自的特點，取得更加經(jīng)濟合理的效果。

氣舉反循環(huán)鉆進的供氣系統(tǒng)包括：

（1）主動鉆桿。一般是在厚壁管外縱焊四條角鋼，構(gòu)成方鉆桿。壓氣經(jīng)角鋼與厚壁管間隙送入孔內(nèi)混合器。

（2）壓氣盒。作用是將壓力機輸氣管路與主動鉆桿的氣道連通，保證向孔內(nèi)混合器送氣。我國多采用氣。

（3）鉆桿。上部采用雙壁鉆桿，下部采用單壁鉆桿。壓縮空氣自上部水徑主動鉆桿、上部雙壁鉆桿之間間隙送入混合器內(nèi)，再由混合器進入鉆桿內(nèi)空，并形成挾帶巖屑的氣水混合液上升至地層。

（4）混合器?；旌掀魇菍⒖諝廨斎雰?nèi)管，將壓縮空氣很快與水混合。而停止供氣時，能自動密封，防止巖屑堵塞混合器?；旌掀靼惭b在孔內(nèi)的深度用沉沒比（或沉沒系統(tǒng)）確定。它等于混合器下入水中的深度H與自混合器算起的揚程高度h之比，用m表示。

一般要求m>0.3.當m<0.3時，排液效率很低，甚至液體排不出孔口。

3.噴射反循環(huán)

利用水泵或空氣壓縮機所產(chǎn)生的高壓流，經(jīng)裝在噴射腔內(nèi)的噴嘴將水或空氣調(diào)整噴射出去，在噴嘴外部形成負壓區(qū)，其負壓區(qū)可達0.08～0.09MPa，此負壓區(qū)可使鉆桿內(nèi)的沖洗液流動，并排出孔外，以此造成沖洗液不斷循環(huán)。噴射反循環(huán)功率損失較大，利用率低，并隨著孔深的加深，效率迅速下降，一般在50m以內(nèi)孔段使用，在深孔段常和氣舉反循環(huán)鉆進法配合使用。

三、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進

沖擊回轉(zhuǎn)鉆進法分為液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進（通常稱為液動沖擊器）和氣動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進（通常稱為潛孔錘）。液動沖擊器已有SC型系列產(chǎn)品，主要用于¢150～260mm基巖水文水井鉆探。常用的潛孔錘鉆進法是以轉(zhuǎn)盤或動力頭驅(qū)動鉆桿和潛孔錘回轉(zhuǎn)，并以高壓大風量的壓縮空氣驅(qū)動潛孔錘的活塞，以高頻率沖擊鉆頭破碎巖石，通過鉆頭排出的壓縮空氣將巖屑帶出孔外。其效率約為空氣沖洗牙輪鉆頭回轉(zhuǎn)進效率的數(shù)倍，鉆進堅硬巖層效果更為顯著。這種鉆進方法是以壓縮空氣為沖洗介質(zhì)，因受空氣壓縮機壓力限制，在水位高、富水性強的巖層中使用，其鉆進深度不能太大。

潛孔錘鉆進需配備較大風量和風壓的空壓機、氣動沖擊器（即潛孔錘）、潛孔錘鉆頭等。潛孔錘分為有閥式或無閥式兩大類。

四、空氣（泡沫）鉆進

空氣鉆進是以壓縮空氣作為循環(huán)介質(zhì)來吹洗鉆孔、冷卻鉆頭，將巖屑從孔底帶起并排出孔外的鉆進方法?？諝忏@進可以采用正循環(huán)鉆進，也可以采用反循環(huán)鉆進。對于干旱缺水地區(qū)、水凍層、鉆孔多層漏失而供水困難的地區(qū)采用空氣鉆井可以提高鉆井效率，降低成本，縮短施工周期。

空氣鉆進根據(jù)向壓縮空氣中加注的物質(zhì)，可分為干空氣鉆進、泡沫鉆進、泡沫泥漿鉆井等。

（一）干空氣鉆進

干空氣鉆井又稱粉塵鉆進，利用純空氣、天然氣或柴油機廢氣進行鉆進、適用于地層*干涸、無水或孔內(nèi)只有少量水，并能被氣流吸收的地層及嚴重漏失層、干空氣鉆進主要有以下構(gòu)造；

（1）空氣壓縮機。要求空壓機zui大風力為1.96～2.15MPa；風量以5～35m3/min為宜。

（2）捕塵設施。普遍使用的有旋風捕塵器和干濕結(jié)合捕塵器。

（3）孔口密封裝置。為防止粉塵鉆孔的孔口涌出，孔口要安裝密封裝置。

（二）泡沫鉆進

干空氣鉆進粉塵大，遇潮濕或滲水較多的地層時易在粗徑鉆具上端形成“泥環(huán)”，造成中斷氣流而無法鉆進。為發(fā)揮空氣鉆井的優(yōu)點，克服存在的問題，使用了泡沫鉆井技術。

泡沫鉆進是通過壓注泵將由水、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑所配制的泡沫液注入壓縮空氣的氣流中，送至孔底進行鉆進的方法。這種泡沫具有一定的膜強度，可使空氣、水、巖粉成為一種穩(wěn)定的流體，較之純空氣有較大的懸浮、攜帶和捕塵的能力。

（三）泡沫泥漿鉆進

泡沫泥漿是向低固相泥漿中加入泡沫經(jīng)充氣配制而成。在空氣鉆進中遇有坍塌或井壁不穩(wěn)定時，用以保護井壁和防止漏失。

在空氣鉆進中，在向立管中注入泡沫充氣配制的同時，注入一定量的低固相泥漿，泥漿與泡沫在下行過程中形成泡沫泥漿。它兼有泡沫和泥漿的特性，即比重輕、懸浮能力強，在井壁上能形成薄而韌的泥皮，從而達到穩(wěn)定井壁和堵漏的作用。

泡沫泥漿中的黏土，可看成是穩(wěn)泡劑，故應選黏土。泡沫泥漿中的處理劑常用CMC、HPAM、HPAN。泡沫劑可用DF-1型發(fā)泡劑。

五、聲波鉆井技術

聲波鉆進技術是鉆進許多覆蓋層的方法，它以鉆速快、取心質(zhì)量好著稱。

聲波鉆機從zui初的孔底振動或地面振動或地面振動不旋轉(zhuǎn)發(fā)層發(fā)展為今天的地面振動加旋轉(zhuǎn)方式。振動頭的專門化、標準化程度大大提高，使得聲波鉆機的可靠性增加。振動頭的結(jié)構(gòu)形式由馬達驅(qū)動一對偏重塊反向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動發(fā)展為馬達驅(qū)動兩對偏重塊反向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動。聲波鉆機的應用范圍由zui初的主要用于環(huán)境調(diào)查發(fā)展為廣泛用于礦產(chǎn)勘探，巖土勘察、水平鉆孔、地熱安裝孔、地震物標爆破孔，樁孔、索孔、灌漿孔等的鉆探。鉆孔深度為120m左右，zui大鉆進深底達300m，巖石樣品直徑為100～300mm。淺的話幾百米就能打到溫泉水，現(xiàn)在開采嚴重可能得1000多米。嚴格意義上的溫泉是指自己涌出地表的地下水。溫泉旅游越來越火，就算是打井開采的溫泉都已經(jīng)供不應求，而且水質(zhì)和礦物元素也很難達標。由于這種qing況人工溫泉機應運而生，這是個不錯的商機，連邦已經(jīng)發(fā)展十多年了，實地考察，希望能幫到你。溫泉資源勘查是指藉助地質(zhì)調(diào)查、地球物理、地球化學、地熱鉆探等領域的理論和勘查技術，解決地熱形成的地質(zhì)背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質(zhì)及開發(fā)適宜性等關鍵技術問題。從而對溫泉資源做出評價，對地熱鉆井提供方案依據(jù)，對地熱開發(fā)提出可行性報告。

通過溫泉資源勘查，了解項目區(qū)是否具備溫泉成礦條件、建立項目區(qū)溫泉資源成礦模型和概念模型，設計溫泉鉆井（位置、深度、水溫、水量）；對地熱資源的開發(fā)利用進行綜合性評估；從而有效地降低溫泉開發(fā)項目風險。提率、減少誤差、簡化流程、保護和節(jié)約資源，使溫泉開發(fā)項目得到更大的收益和更*的利用。

一些，不進行溫泉勘察，只是在已有溫泉開發(fā)的項目周圍，隨隨便便打眼井，運氣好的話，還真的能得到不錯的出水和溫度，不過這種qing況幾率不大，運氣不好的話，鉆一眼溫泉井的成本很高，風險與之而來，那么用在刀刃上的錢也就打了水漂。

溫泉開發(fā)真正進入工程階段，依舊離不開地熱勘察，地熱勘察可以指導溫泉鉆井，為溫泉鉆井方案的擬定、地熱鉆井設備的選擇、地熱鉆井技術工藝的采用，提供可靠的依據(jù)。與此同時，在地熱鉆井過程中，通過檢測而遇到的地質(zhì)問題，需要借助地熱勘察手段來分析，及時提出解決方案，避免事故風險，促進鉆井工作的順利進行，提高地熱能鉆井的成功率。

溫泉在這幾年里忽然火起來，作為旅游資源中非常具有特色的一種，它不僅可以進行溫泉洗浴、溫泉醫(yī)療、溫泉運動、溫泉美容等多種經(jīng)營，還可以進行小區(qū)供暖，提供生活用熱水，此外，余水還能進行農(nóng)業(yè)種植和花卉種植。溫泉具有這么高的經(jīng)濟價值，使很多投資者和都產(chǎn)生興趣。

鑒于出露于地表的溫泉基本已經(jīng)被開發(fā)利用，很多溫泉需要進行深度鉆井開發(fā)，地熱溫泉通常賦存的深度在1500-2000米左右。但是，目前國內(nèi)溫泉開發(fā)市場因為還在完善階段，溫泉井價格也因為各種原因而出現(xiàn)很大差異。那么，打一眼2000米的溫泉井，究竟要花多少錢呢？

在談價格之前，首先要了解一下鉆井行業(yè)的價格。鉆井根據(jù)深度不同，價格是不同的，即使是打民用水井，不同鉆井隊與不同地質(zhì)價格也有所不同，一般有80元/米的，也有100元/米，也有300元/米的，打一眼井全部從幾百到上千不等。而打一眼5000米深的石油井，每米價格從5000元到10000元不等，少則上千萬，多則幾個億。而溫泉井價格，則不僅受深度影響，也受很多其他因素影響，有幾百元一米的，也有幾千元一米的，在加上其他環(huán)節(jié)花費，造價幾百萬到上千萬不等，然而這也只是粗略估計，細化起來，溫泉井價格還受諸多因素影響。地熱溫泉

主要用途

1、一般人首先會想到溫泉洗浴，地熱遠不止這些簡單的用途。地熱分高溫、中溫和低溫三類。高于150℃，以蒸汽形式存在的，屬高溫地熱；90℃～150℃，以水和蒸汽的混合物等形式存在的，屬中溫地熱；高于 25℃、低于90℃，以溫水、溫熱水、熱水等形式存在的，屬低溫地熱。

2、高溫地熱適合發(fā)電，中溫地熱可發(fā)電，也可用于房屋供暖，低溫地熱則可用于洗浴、醫(yī)liao，也可以用于供暖以及溫室種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖等。

3、首先考慮用于發(fā)電。在國外以中溫地熱水為能源的地熱電站并不少見，美國阿拉斯加已建成用72℃地熱水發(fā)電的機組。在中國的云南騰沖，也有一座中溫發(fā)電站。

4、地熱井還可用于供暖。除環(huán)保、節(jié)能外，地熱供暖技術上簡單易行，對溫度的要求也比較寬泛，從 15℃～180℃的溫度范圍均可利用。而103℃的地下熱水，正好可免去加熱，直接引至供暖系統(tǒng)作供暖服務。

5、地熱應進行“梯級”利用，這樣可對地熱資源“物盡其用”，第yi步用于供暖；第二步送入溫泉垂釣中心，提供地板供暖；第三步就是水產(chǎn)養(yǎng)殖，之后引到溫泉種植采摘基地，作特菜和花卉以及各種時鮮果品種植灌溉之用；zui后排入溫泉公園的湖里，使其冬天不結(jié)冰，綠水常清。

溫泉資源勘查的重要xing

1、溫泉資源勘查

溫泉資源勘查是指藉助地質(zhì)調(diào)查、地球物理、地球化學、地熱鉆探等領域的理論和勘查技術，解決地熱形成的地質(zhì)背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質(zhì)及開發(fā)適宜xing等關鍵技術問題。

2、通過溫泉資源勘查，了解項目區(qū)是否具備溫泉成礦條件、建立項目區(qū)溫泉資源成礦模型、對項目區(qū)地熱資源進行初步評價，從而有效地降低溫泉開發(fā)項目風險。

地熱資源的勘查內(nèi)容

1、查明熱儲層的巖xing、空間分布、孔隙率、滲透xing及其與常溫含水巖層的水力；

2、查明熱儲蓋層的巖xing、厚度變化情況以及區(qū)域地熱增溫率和地溫場的平面分布特征；

4、查明地熱流體動力場特征、補徑排條件；

5、重點是在查明地熱地質(zhì)背景的前提下，確定溫泉地熱資源的形成條件和地熱資源可開發(fā)利用的區(qū)域及合理的開發(fā)利用深度；計算評價地熱資源或儲量，提出地熱資源可持續(xù)開發(fā)利用的建議。

地熱資源勘查方法

地熱勘查工作遵循科學原則，基本工作流程包括：基礎地質(zhì)資料調(diào)研、野外地熱地質(zhì)

地熱資源勘查工作成果

1、建立項目區(qū)地熱溫泉成礦機理和概念模型，設計地熱鉆井（位置、深度、水溫、水量）；

2、對地熱資源的開發(fā)利用進行綜合xing評估；

3、對項目區(qū)的地熱資源進行初步評價，包括溫泉資源開發(fā)的可行xing評價和開發(fā)利用環(huán)境影響評價等等。

一、地質(zhì)探井：

主要用于了解勘探區(qū)有關地層剖面結(jié)構(gòu)、厚度，埋藏深度，以及斷裂構(gòu)造等情況。多用于基本地質(zhì)情況不明，勘探風險很大的地區(qū)。通常采用井徑較小的取心鉆進，但也能進行簡單的抽水試驗。

二、探采結(jié)合井：

通過地球物理勘探、資料收集和綜合分析，認為勘探區(qū)具有地下熱儲的形成條件，但還有某些重要資料有待查明，多布置鉆采結(jié)合井。是目前我省地熱勘察中zui多采用的一種鉆井類型。井徑要求較大，表層套管部分，應滿足下放潛水泵對泵室的要求。根據(jù)所存在的地質(zhì)問題，可分段取少量巖心三、開采井（生產(chǎn)井）：

當一個地區(qū)已發(fā)現(xiàn)了地熱田，并且控制了其范圍，在地熱天范圍內(nèi)按照合理的井距，以開采地熱資源為目的的鉆井。由于熱儲層的位置等都比較明確，因此，對錄井工作的要求低，不需要取心。

四、回灌井（注水井）：

隨著地熱田的開發(fā)，產(chǎn)水層的水位會逐漸下降。如果水位嚴重下降，則會對地熱田的開發(fā)帶來威脅，特別是熱儲層為封存水或開采量明顯大于自然補給量的地熱田。因此，需要打注水井講水回灌到儲層中，以保持熱儲層的能量和水位，使地熱田能夠*穩(wěn)產(chǎn)。